Блокчейн під загрозою: квантовий комп'ютер здатен зламати будь-який криптогаманець

Учені з Кембриджу придумали спосіб, як захистити блокчейни та криптовалюту від злому за допомогою квантових комп'ютерів.

Подробиці дослідження наводить видання Zdnet.

Сучасні блокчейн-системи, які виробляють і зберігають криптовалюту, захищені криптографічними алгоритмами, які в найближчому майбутньому зможуть легко бути зламаними квантовими комп'ютерами. Наслідки, як ви розумієте, будуть катастрофічними, адже в крипті зберігаються сотні мільярдів доларів, і за оцінками Всесвітнього економічного форуму, до 2027 року в блокчейнах може зберігатися 10% світового ВВП. Згідно з недавнім аналізом Deloitte, у результаті квантової атаки може бути вкрадена чверть усіх біткоїнів, що наразі складає більше $ 40 млрд.

Уразливість блокчейнів перед квантовими комп'ютерами полягає в тому, що системи повністю покладаються на криптографію. У їхній основі лежить технологія розподіленого реєстру — це обчислювальна система, у якій інформація безпечно реєструється, синхронізується та використовується декількома учасниками. Система постійно оновлюється за допомогою повідомлень, які називаються транзакціями, і кожен учасник може отримати копію поточного стану системи та всієї її історії транзакцій.

Захисні протоколи покладаються на класичні методи криптографії, які шифрують інформацію та роблять її просто нечитабельною для непосвячених. Таким чином подивитися зашифровані дані може лише людина, яка володіє потрібним криптографічним ключем. Надійність захисту залежить від того, наскільки хакеру складно підібрати ключі — їх можна зламати, але для цього потрібно перебрати велику кількість комбінацій чисел.

Звичайним комп'ютерам складно впоратися з такою операцією, однак квантовим вона цілком під силу. Як вважають учені, в майбутньому останні отримають досить обчислювальної потужності, щоб зламати всі ключі безпеки й отримати доступ до багатьох криптовалютних гаманців. Поки квантові комп'ютери є експериментальною технологією, проте вже існують квантові алгоритми, що дозволяють обійти сучасні протоколи безпеки.

"Використовуючи алгоритм Шора, зловмисник може обчислити закритий ключ користувача, що неможливо зробити за допомогою класичного комп'ютера, і таким чином видати себе за будь-яку сторону, яку захоче", — пояснив Олександр Львівський, професор кафедри фізики Оксфордського університету.

Компанія Cambridge Quantum (CQ) розробила метод, який зробить блокчейни невразливими для квантових атак у майбутньому — так звану постквантову криптографію. Вчені зрозуміли, що ускладнити злом ключів можна, додавши більше випадковості або ентропії, адже випадковий шифр розгадати набагато складніше, ніж згенерований у результаті математичної операції.

CQ створила платформу IronBridge, яка задіює квантові процеси для створення випадкових чисел для криптографічних ключів. Компанія вже розгорнула свою систему на базі блокчейну LACChain від IDB Lab, який використовують понад 50 організацій. IronBridge впровадили як сервіс "другого рівня" — це означає, що він працює на основі вихідної архітектури LACChain, а значить, може бути адаптований до інших блокчейнів.

"Безпека, використовувана зараз у більшості блокчейнів, вразлива для квантової атаки, — додав Ітан Бармес із Deloitte. — Ніхто не знає, коли ці атаки стануть можливими. За оцінками, це відбудеться протягом 5-30 років. З іншого боку, очікується, що перехід на квантово-безпечне рішення займе роки, тому ігнорування проблеми пов'язане з ризиком".

Раніше стало відомо, що компанія IBM запустила в Японії найпотужніший квантовий комп'ютер. 27-кубітова система демонструє високу потужність і стабільність роботи.