Блокчейн · · 3 хв · 2

Квантовий злам криптографії біткоїна: 62 хвилини і близько 29 600 кубітів

Дослідники французького квантового стартапу Alice & Bob оцінили, що квантовий комп’ютер міг би отримати приватний ключ біткоїна за близько 62 хвилин. Для цього потрібно приблизно 29 600 фізичних кубітів, але така машина наразі не існує.

Біткоїн і квантові обчислення — ілюстративне зображення до новини

Скільки кубітів і часу потрібно для кожного сценарію

Розрахунки стосуються кількох сценаріїв. Для криптографії біткоїна на кривій secp256k1 автори оцінили близько 29 600 фізичних кубітів і 62 хвилини обчислень. Ресурси для інших задач наведено в таблиці.

ЗадачаКубітиЧас виконання
Злом secp256k1 (ECDLP)близько 29 600 фізичних62 хвилини
Злом RSA-2048близько 22 5933,14 дня
FFDLP-512близько 670021 хвилина
RSA-2048 за 1,25 годиниблизько 611 0001,25 години

Як алгоритм Шора пов’язаний із приватним ключем

Цифрові підписи та захист гаманців біткоїна спираються на криптографію на еліптичній кривій secp256k1. Її стійкість ґрунтується на складності задачі дискретного логарифмування: з публічного ключа приватний класичними комп’ютерами відновити практично неможливо.

Алгоритм Шора здатен розв’язувати таку задачу на достатньо потужному квантовому комп’ютері. Саме тому він є центральним інструментом у теоретичних розрахунках дослідників.

Умови, за яких отримано оцінку

Основні розрахунки ґрунтуються на припущеннях про корекцію помилок. Автори врахували цикл корекції тривалістю одну мікросекунду, час реакції 10 мікросекунд і відсутність бітових помилок. Цю вимогу автори пов’язали з тим, що стан кубіта зберігається близько 100 років.

Коли автори знижують вимогу до однієї години збереження стану й додають додатковий шар корекції, для RSA-2048 знадобиться близько 45 000 кубітів.

За оцінками, наведеними в контексті дослідження, під потенційну загрозу потрапляють 6,26 млн BTC, публічні ключі яких уже розкриті. Водночас атакувати ці монети сьогодні неможливо, бо потрібного квантового комп’ютера не існує.

Дискусія про постквантовий захист

Це дослідження з’являється на фоні раніше озвучених застережень щодо загроз від квантових обчислень для цифрових активів. Підрозділ Google Quantum AI раніше заявляв, що майбутні квантові системи здатні подолати сучасні шифри раніше, ніж передбачалося.

  • Coinbase закликала оновити криптографічний захист мережі і представила технічні рекомендації.
  • Засновник Cardano Чарльз Хоскінсон розкритикував пропозицію BIP-361, стверджуючи, що навіть ця зміна не прибере загроз для всіх монет.
  • StarkWare виявила успішну квантово стійку транзакцію в мережі біткоїна.

Співзасновник Stacks Муніб Алі пов’язує з квантовими сумнівами ще один ефект: великі інституційні гравці можуть утримуватися від інвестицій.

Що це означає для власників біткоїна

Оцінка показує, що ризик стосується насамперед монет, чиї публічні ключі вже розкриті. Для власників це означає, що загроза теоретична, але розрахунки вказують на потребу оновлення криптографії до появи придатних квантових машин.

Поки квантові системи з потрібними характеристиками не створено, цифри лишаються сценарієм для планування безпеки, а не поточним ризиком для гаманців.

Примітка редакції: Для ECDLP у джерелі вказано близько 29 600 фізичних кубітів, а в тексті також «не більше ніж 30 000 cat qubits»; обидва формулювання наведено як у джерелі.

Примітка редакції: Оцінка 6,26 млн BTC подана в джерелі без методики розрахунку, тому в статті вона атрибутована як оцінка, наведена в контексті дослідження.

Примітка редакції: Час 62 хвилини стосується основних припущень: цикл корекції помилок одна мікросекунда, відсутність бітових помилок.

Часті питання

Чи може квантовий комп’ютер зламати біткоїн зараз?

Ні. Дослідження є теоретичною оцінкою, а не демонстрацією злому. Автори з Alice & Bob розрахували, що для атаки на криптографію secp256k1 потрібно близько 29 600 фізичних кубітів. Квантових систем із необхідними характеристиками наразі не існує, тому відновити приватні ключі біткоїна сьогодні неможливо.

Скільки BTC може бути під загрозою?

За оцінками, наведеними в дослідженні, під загрозою можуть опинитися 6,26 млн BTC, публічні ключі яких уже розкриті. Це не означає, що монети можна викрасти сьогодні. Для атаки знадобиться машина, що виконує розрахунки з потрібною точністю й системою корекції помилок, а такої машини поки немає.

Що таке алгоритм Шора і чому він важливий для біткоїна?

Алгоритм Шора потенційно дає змогу відновити приватний ключ за відомим публічним. Біткоїн використовує криптографію на кривій secp256k1 для цифрових підписів і захисту гаманців, тому теоретична атака на цю криптографію стосується і його безпеки.

Чи готується біткоїн до квантових загроз?

Coinbase представила технічні рекомендації щодо оновлення криптографічного захисту мережі. Також обговорюється перехід на постквантову криптографію (PQC) і пропозиція BIP-361. Засновник Cardano Чарльз Хоскінсон вважає її недостатньою для повного захисту монет.

Раніше ми писали

Джерела