Por que a computação quântica não é uma ameaça à criptografia… Ainda
A computação quântica ainda tem um longo caminho a percorrer antes de representar uma ameaça à tecnologia blockchain.
A computação quântica levantou preocupações sobre o futuro da tecnologia de criptomoeda e blockchain nos últimos anos.
Por exemplo, é comumente assumido que computadores quânticos muito sofisticados um dia serão capazes de quebrar a criptografia atual, tornando a segurança uma preocupação séria para os usuários no espaço blockchain.
O protocolo criptográfico SHA-256 usado para segurança de rede Bitcoin é atualmente inquebrável pelos computadores atuais.
No entanto, os especialistas preveem que dentro de uma década, a computação quântica será capaz de quebrar os protocolos de criptografia existentes.
Sobre se os detentores devem se preocupar com os computadores quânticos serem uma ameaça à criptomoeda, Johann Polecsak, diretor de tecnologia da QAN Platform, uma plataforma blockchain de camada 1, disse ao Cointelegraph:
“Definitivamente. As assinaturas de curva elíptica – que estão alimentando todas as principais blockchains hoje e que são comprovadamente vulneráveis a ataques de CQ – serão quebradas, que é o ÚNICO mecanismo de autenticação no sistema.
Assim que quebrar, será literalmente impossível diferenciar um dono de carteira legítimo e um hacker que forjou uma assinatura de um.”
Se os atuais algoritmos de hash criptográficos forem quebrados, isso deixará centenas de bilhões de ativos digitais vulneráveis ao roubo de agentes mal-intencionados.
No entanto, apesar dessas preocupações, a computação quântica ainda tem um longo caminho a percorrer antes de se tornar uma ameaça viável à tecnologia blockchain.
O que é computação quântica?
Os computadores contemporâneos processam informações e realizam cálculos usando “bits”. Infelizmente, esses bits não podem existir simultaneamente em dois locais e dois estados distintos.
Em vez disso, os bits de computador tradicionais podem ter o valor 0 ou 1. Uma boa analogia é a de um interruptor de luz sendo ligado ou desligado.
Portanto, se houver um par de bits, por exemplo, esses bits podem conter apenas uma das quatro combinações potenciais a qualquer momento: 0-0, 0-1, 1-0 ou 1-1.
De um ponto de vista mais pragmático, a implicação disso é que é provável que um computador médio leve algum tempo para concluir cálculos complicados, ou seja, aqueles que precisam levar em conta toda e qualquer configuração potencial.
Os computadores quânticos não operam sob as mesmas restrições dos computadores tradicionais. Em vez disso, eles empregam algo que é chamado de bits quânticos ou “qubits” em vez de bits tradicionais. Esses qubits podem coexistir nos estados 0 e 1 ao mesmo tempo.
Como mencionado anteriormente, dois bits podem conter simultaneamente apenas uma das quatro combinações possíveis.
No entanto, um único par de qubits é capaz de armazenar todos os quatro ao mesmo tempo. E o número de opções possíveis cresce exponencialmente com cada qubit adicional.
Como consequência, os computadores quânticos podem realizar muitos cálculos ao mesmo tempo em que consideram várias configurações diferentes.
Por exemplo, considere o processador Sycamore de 54 qubits que o Google desenvolveu. Ele foi capaz de completar uma computação em 200 segundos que levaria 10.000 anos para o supercomputador mais poderoso do mundo.
Assim, em termos simples, os computadores quânticos são muito mais rápidos que os computadores tradicionais, pois usam qubits para realizar vários cálculos simultaneamente.
Além disso, como os qubits podem ter um valor de 0, 1 ou ambos, eles são muito mais eficientes do que o sistema de bits binários usado pelos computadores atuais.
Recente: O que é identidade descentralizada no blockchain?
Diferentes tipos de ataques de computação quântica
Os chamados ataques de armazenamento envolvem uma parte mal-intencionada que tenta roubar dinheiro concentrando-se em endereços de blockchain suscetíveis, como aqueles em que a chave pública da carteira é visível em um livro público.
Quatro milhões de Bitcoins ( BTC ), ou 25% de todos os BTC, são vulneráveis a um ataque de um computador quântico devido a proprietários que usam chaves públicas sem hash ou reutilizam endereços BTC.
O computador quântico teria que ser poderoso o suficiente para decifrar a chave privada do endereço público sem hash. Se a chave privada for decifrada com sucesso, o agente mal-intencionado pode roubar os fundos de um usuário diretamente de suas carteiras.
No entanto, especialistas antecipam que o poder computacional necessário para realizar esses ataques seria milhões de vezes maior do que os atuais computadores quânticos, que possuem menos de 100 qubits.
No entanto, pesquisadores da área de computação quântica levantaram a hipótese de que o número de qubits em uso pode chegar a 10 milhões nos próximos dez anos.
Para se proteger contra esses ataques, os usuários de criptografia precisam evitar reutilizar endereços ou transferir seus fundos para endereços onde a chave pública não foi publicada. Isso soa bem em teoria, mas pode ser muito tedioso para usuários comuns.
Alguém com acesso a um poderoso computador quântico pode tentar roubar dinheiro de uma transação blockchain em trânsito, lançando um ataque de trânsito.
Como se aplica a todas as transações, o escopo desse ataque é muito mais amplo. No entanto, realizá-lo é mais desafiador porque o invasor deve completá-lo antes que os mineradores possam executar a transação.
Na maioria das circunstâncias, um invasor não tem mais do que alguns minutos devido ao tempo de confirmação em redes como Bitcoin e Ethereum.
Os hackers também precisam de bilhões de qubits para realizar esse ataque, tornando o risco de um ataque de trânsito muito menor do que um ataque de armazenamento.
No entanto, ainda é algo que os usuários devem ter em mente.
Por fim, proteger-se contra agressões durante o trânsito não é uma tarefa fácil. Para fazer isso, é necessário mudar o algoritmo de assinatura criptográfica subjacente do blockchain para um que seja resistente a um ataque quântico.
Medidas de proteção contra a computação quântica
Ainda há uma quantidade significativa de trabalho a ser feito com a computação quântica antes que ela possa ser considerada uma ameaça credível à tecnologia blockchain.
Além disso, a tecnologia blockchain provavelmente evoluirá para resolver a questão da segurança quântica quando os computadores quânticos estiverem amplamente disponíveis. Já existem criptomoedas como a IOTA que usam a tecnologia de gráfico acíclico direcionado (DAG) que é considerada resistente ao quantum.
Em contraste com os blocos que compõem uma blockchain, os grafos acíclicos direcionados são compostos de nós e conexões entre eles. Assim, os registros de transações criptográficas assumem a forma de nós. Em seguida, os registros dessas trocas são empilhados um em cima do outro.
Block lattice é outra tecnologia baseada em DAG que é resistente a quantum. As redes Blockchain, como a QAN Platform, usam a tecnologia para permitir que os desenvolvedores criem contratos inteligentes resistentes ao quantum, aplicativos descentralizados e ativos digitais.
A criptografia de rede é resistente a computadores quânticos porque se baseia em um problema que um computador quântico pode não ser capaz de resolver facilmente.
O nome dado a este problema é o Shortest Vector Problem (SVP). Matematicamente, o SVP é uma questão de encontrar o menor vetor em uma rede de alta dimensão.
Pensa-se que o SVP é difícil para os computadores quânticos resolverem devido à natureza da computação quântica. Somente quando os estados dos qubits estão totalmente alinhados, o princípio da superposição pode ser usado por um computador quântico.
O computador quântico pode usar o princípio da superposição quando os estados dos qubits estão perfeitamente alinhados. Ainda assim, deve recorrer a métodos de computação mais convencionais quando os estados não o são.
Como resultado, é muito improvável que um computador quântico consiga resolver o SVP. É por isso que a criptografia baseada em treliça é segura contra computadores quânticos.
Até mesmo organizações tradicionais deram passos em direção à segurança quântica. O JPMorgan e a Toshiba se uniram para desenvolver a distribuição de chaves quânticas (QKD) , uma solução que eles afirmam ser resistente ao quantum.
Com o uso de física quântica e criptografia, o QKD possibilita que duas partes negociem dados confidenciais, ao mesmo tempo em que são capazes de identificar e frustrar qualquer esforço de terceiros para espionar a transação.
O conceito está sendo visto como um mecanismo de segurança potencialmente útil contra ataques hipotéticos de blockchain que os computadores quânticos podem realizar no futuro.
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Por que a computação quântica não é uma ameaça à criptografia… Ainda
Fonte: Cointelegraph (com adaptações)
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