Pe măsură ce adoptarea criptomonedelor a crescut la începutul anilor 2020, blockchain-ul a devenit un subiect în trend în știri. În 2023, inteligența artificială a furat lumina reflectoarelor tehnologice. Ce urmează? Asistăm la o altă revoluție tehnologică care se prepară cu ajutorul calculului cuantic, care va avea un impact mai semnificativ decât blockchain-ul și inteligența artificială.
Actualizările din lumea calculului cuantic au început să facă valuri în presă la sfârșitul anului 2023. De la sine, calculul cuantic va schimba întreaga infrastructură de calcul clasică așa cum o știm. Combinată cu inteligența artificială, va avea un impact pe care majoritatea dintre noi nici măcar nu ni-l putem imagina încă.
Ce înseamnă asta pentru blockchain, o tehnologie care funcționează în mod direct pe o bază clasică de calcul? Înainte de a răspunde la această întrebare, avem nevoie de o reamintire a calculului cuantic și de ce este important.
Ce este mecanica cuantică și calculul?
Mecanica cuantică este o teorie fundamentală în fizică care descrie comportamentul materiei și energiei la nivel atomic și subatomic.
În ultimii 100 de ani, oamenii au dobândit o înțelegere fiabilă a modului în care funcționează lumea, de la nivelul observabil până la cel atomic. Cu toate acestea, materia se comportă diferit la nivel subatomic, unde particulele sunt mai mici decât atomii.
Calculul cuantic folosește mecanica cuantică pentru a efectua operațiuni asupra datelor. Fără calcul cuantic, nu avem nicio modalitate fiabilă de a analiza ce se întâmplă la nivel subatomic (cuantic).
Având în vedere că lumea naturală, de la spațiu la natură și corpul uman, se bazează fundamental pe ceea ce se întâmplă la nivel cuantic, lipsa unei înțelegeri a proceselor cuantice reprezintă un punct orb imens în baza actuală de cunoștințe a umanității.
Cum diferă informatica cuantică de informatica clasică
Calculul cuantic diferă fundamental de calculul clasic. Calculul clasic este binar, bazându-se pe biți aflați într-una din două stări (0 sau 1).
Biții cuantici, sau qubiții, nu numai că pot exista în mai multe stări, dar pot face acest lucru simultan. Această dualitate crește exponențial cantitatea de informații pe care sistemul o poate analiza. Calculatoarele cuantice pot analiza cantități vaste de date mult mai rapid decât sistemele existente.
Fizicianul Dr. Michio Kaku folosește un exemplu a unui șoarece care trece printr-un labirint pentru a obține o bucată de brânză la celălalt capăt, pentru a înțelege diferența fundamentală dintre performanța computerelor cuantice și cea a computerelor clasice.
După cum știți, un labirint are mai multe opțiuni pentru șoarece, dar doar una este calea corectă care duce la brânză. Sistemul clasic de calcul ar cartografia fiecare opțiune individual, ajungând în cele din urmă la calea care duce la brânză.
Un computer cuantic cartografiază toate posibilitățile simultan, folosind instantaneu calea corectă. Aceasta articol interactiv din Financial Times face, de asemenea, o treabă fantastică în explorarea diferențelor dintre calculul clasic și cel cuantic.
Principiile cheie ale calculului cuantic
Mecanica cuantică este foarte tehnică. Majoritatea oamenilor nu înțeleg matematica din spatele principiilor, și asta e în regulă. Nu trebuie să știi cum funcționează totul pentru a înțelege principiile de bază.
Qubits: Spre deosebire de biții clasici, qubiții pot fi într-o stare de 0, 1 sau în orice suprapunere cuantică a acestor stări. Acest tip permite computerelor cuantice să proceseze simultan cantități mari de informații, sporindu-le exponențial puterea de calcul potențială.
Suprapunere: Acest principiu permite existența simultană a qubiților în mai multe stări, spre deosebire de biții clasici care sunt fie 0, fie 1. Principiul suprapunerii este motivul pentru care computerele cuantice pot efectua mai multe calcule simultan, oferind avantaje de viteză potențial enorme pentru probleme specifice.
Încurcătură: Inseparabilitatea cuantică este un fenomen în care qubiții devin interconectați, iar starea unui qubit poate depinde de starea altuia, indiferent de cât de departe sunt separați. Această interconectare este importantă deoarece permite procesarea rapidă a informațiilor și este esențială pentru puterea calculului cuantic.
Algoritmi cuantici: Calculatoarele cuantice folosesc diferiți algoritmi pentru a exploata superpoziția și inseparabilitatea.
Aplicații: Calculul cuantic are potențialul de a revoluționa diverse domenii prin gestionarea unor probleme complexe care în prezent sunt imposibil de rezolvat pentru computerele clasice. Acestea includ criptografia, descoperirea de medicamente, optimizarea sistemelor mari, precum lanțurile de aprovizionare, modelarea financiară și rezolvarea unor probleme științifice complexe.
Beneficiile și amenințările calculului cuantic
Un beneficiu semnificativ al calculului cuantic este rezolvarea problemelor complexe mai rapid decât computerele tradiționale. Graficul de mai jos ilustrează o estimare a cât de rapid va fi calculul cuantic față de calculul clasic.
De exemplu, unele domenii ale cercetării medicale s-au confruntat cu un impas cu computerele clasice. Informatica cuantică va oferi noi perspective asupra cercetării în domeniul cancerului pe care oamenii de știință nu le pot obține cu ajutorul informaticii clasice.
În schimbarea climei În acest domeniu, poate accelera dezvoltarea energiei regenerabile, poate îmbunătăți modelele de predicție meteorologică și poate contribui la reducerea emisiilor din industria auto și cea maritimă.
Cu toate acestea, informatica cuantică aduce și amenințări notabile, în special în domeniul securității cibernetice. Experții spun că computerele cuantice ar putea încălca orice protocoale criptografice actuale, făcând ca o mare parte din criptarea actuală să fie învechită și reprezentând un risc semnificativ pentru securitatea datelor în diverse sectoare, inclusiv apărare, finanțe, guvern și asistență medicală.
Asta ne aduce la întrebarea despre calculul cuantic în viitorul blockchain-ului. Sau, mai degrabă, are blockchain-ul un loc într-un viitor dominat de calculul cuantic?
Calculul cuantic și Blockchain
Din cauza dependenței blockchain de criptografie, informatica cuantică reprezintă o potențială provocare pentru securitatea blockchain. Iată o prezentare generală a modului în care informatica cuantică ar putea afecta blockchain-ul:
Vulnerabilitate criptografică
Securitatea tehnologiei blockchain actuale depinde în mare măsură de algoritmi criptografici care sunt dificil de spart din punct de vedere computațional pentru computerele clasice.
Calculatoarele cuantice care efectuează calcule complexe mai eficient decât computerele clasice ar putea sparge acești algoritmi criptografici.
Impactul asupra Bitcoin și a altor criptomonede
Calculatoarele cuantice ar putea amenința în mod specific criptomonedele Proof of Work (PoW), cum ar fi Bitcoin. Calculatoarele cuantice ar putea rezolva problemele PoW mult mai rapid și ar putea perturba economia mineritului de criptomonede.
Și securitatea cheilor utilizatorilor este în pericol. Calculatoarele cuantice ar putea teoretic să derive cheia privată a unui utilizator din cheia sa publică.
Progresul Blockchain în ceea ce privește algoritmii rezistenți la cuantice și criptografia
Amenințarea reprezentată de calculul cuantic a dus la un interes tot mai mare în comunitatea blockchain pentru dezvoltarea de algoritmi criptografici rezistenți la atacurile cuantice sau post-cuantici, care să fie protejați împotriva atacurilor cuantice. Acestea includ tehnici criptografice îmbunătățite, protocoale subiacente și modificări ale structurii rețelei.
Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) este lucrul la standardizarea criptografiei post-cuantice, care va ghida adoptarea algoritmilor criptografici rezistenți la criptomonedele cuantice în blockchain și în alte industrii. Alte eforturi sunt în curs de desfășurare:
- Fundația Ledger Rezistent CuanticDezvoltarea și promovarea standardelor rezistente la tehnologiile cuantice. NIST a recomandat, de asemenea, scheme de semnătură bazate pe hash Stateful, inclusiv XMSS, pe care le utilizează Quantum Resistant Ledger.
- Alianța Blockchain CuanticăLucrează la dezvoltarea și promovarea standardelor rezistente la detonarea cuantică.
- Banca Interamericană de Dezvoltare, Laboratorul BID, LACChain, Cambridge Quantum Computing (CQC) și Tecnológico de Monterrey: Lucrează la identificarea și eliminarea amenințărilor cuantice în rețelele blockchain.
- IOTAPopular pentru implementarea unor semnături bazate pe hash.
- Hyper Cash (HC)O criptomonedă rezistentă la atacurile cuantice.
Deși informatica cuantică prezintă riscuri potențiale pentru securitatea blockchain, în special în ceea ce privește algoritmii criptografici, comunitatea blockchain este conștientă de aceste provocări și lucrează la soluții. Dezvoltarea tehnologiilor rezistente la tehnologiile cuantice va asigura securitatea și viabilitatea pe termen lung a sistemelor blockchain în era informaticii cuantice.
Mergi mai departe
Progresul în domeniul informaticii cuantice a ajuns într-un punct în care nu mai este vorba de dacă, ci de când tehnologia va ieși din laboratoarele de cercetare și va intra în uz curent. Dar cât va dura? Cercetătorii spun că suntem la zeci de ani distanță de computere cuantice funcționale.
Calculatoarele cuantice actuale sunt delicate și compromise de o serie de factori de mediu. Acestea necesită o temperatură de funcționare cât mai apropiată de zero absolut. O simplă pană de curent, de modă veche, poate provoca o topire cuantică. Câmpul magnetic al Pământului și radiațiile locale cresc, de asemenea, rata de eroare în calculele efectuate pe calculatoarele cuantice.
Totuși, așa cum am văzut în cazul inteligenței artificiale, descoperirile tehnologice sunt dinamice, iar cronologia lor tinde să se accelereze. În iunie 2023, un hârtie Cercetătorii IBM și UC Berkeley au demonstrat că până și computerele cuantice defecte din prezent pot oferi beneficii relevante dincolo de computerele clasice de astăzi.
Cu excepția în filmele, criptomoneda ta este probabil în siguranță împotriva unui atac cibernetic cuantic în viitorul apropiat.
Pentru investitorii în criptomonede, o amenințare mai imediată la adresa liniștii sufletești! Dacă investiți în criptomonede, ZenLedger vă poate ajuta să calculați rapid taxele pe criptomonede și să găsiți oportunități de a economisi bani și de a tranzacționa mai inteligent.
Începeți acum gratuit, sau aflați mai multe despre planuri fiscale pregătite profesional!
Declinare de responsabilitate: Acest material a fost pregătit doar în scop informativ și nu este destinat să ofere consultanță fiscală, juridică sau financiară. Trebuie să vă consultați consilierii fiscali, juridici și contabili înainte de a efectua orice tranzacție.
