Mag-ingat Bitcoin: Maaaring Mas Malapit Na Kaysa Inaasahan ang Quantum Computers na Kayang Baliin ang Cryptography, Ayon sa Caltech

Ayon sa bagong pananaliksik mula sa California Institute of Technology, ang mga quantum computer na kakayanang butasin ang makabagong kriptograpiya ay maaaring mangailangan ng mas kakaunting qubits kaysa dating pinaniniwalaan.

Sa pag-aaral na inilathala nitong Lunes, nakipag-ugnayan ang Caltech sa Oratomic, isang quantum computing startup na nakabase sa Pasadena at itinatag ng mga mananaliksik mula Caltech, upang mag-develop ng bagong sistemang neutral-atom kung saan ang bawat atom ay kinakabitan at kinokontrol gamit ang mga laser bilang mga qubit. Sa ganitong paraan, maaaring magpatakbo ang isang fault-tolerant quantum computer ng Shor’s algorithm, na may kakayahang tukuyin ang mga private key mula sa mga public key na ginagamit sa elliptic-curve cryptography ng Bitcoin, gamit lamang ang 10,000 na nare-reconfigure na atomic qubits.

Ayon kay Dolev Bluvstein, co-founder at CEO ng Oratomic at visiting associate sa pisika sa Caltech, pinapabilis ng mga pag-unlad sa quantum computing ang oras ng paggawa para sa mga praktikal na makina at tumataas ang pangangailangan na lumipat sa quantum-resistant cryptography.

“Sanay ang mga tao na palaging 10 taon pa ang quantum computer,” sabi ni Bluvstein sa

“Pero kung titingnan mo kung nasaan tayo mahigit sampung taon na ang nakalipas, ang pinakamagandang estima noon sa kakailanganin para sa Shor’s algorithm ay isang bilyong qubits, samantalang ang pinakamahusay na mga sistema na mayroon tayo sa laboratoryo noon ay halos limang qubits pa lang.”

Ang pinakakaraniwang sistema ngayon ng error-correction ay kadalasang nangangailangan ng humigit-kumulang 1,000 physical qubits upang makabuo ng isang mapagkakatiwalaang logical qubit, ang error-corrected na unit na ginagamit para sa mga kalkulasyon. Ang overhed na ito ang nagtulak sa estima para sa mga praktikal na fault-tolerant systems sa milyon-milyong qubits, na nagpapabagal sa pag-usad patungo sa mga makinang kayang magpatakbo ng mga algorithm na maaaring banta sa RSA at elliptic-curve cryptography na ginagamit ng Bitcoin at Ethereum.

Ipinunto ni Bluvstein na ang ilang kasalukuyang sistema sa laboratoryo ay halos umabot—o sa ilang pagkakataon ay lumalagpas—na sa 6,000 physical qubits. Sa madaling salita, maaaring mas maaga ang panganib sa kriptograpiya kaysa inaasahan ng mga eksperto dati.

“Makikita mo talaga na habang lumiliit ang kinakailangang laki ng sistema, tumataas naman ang kakayahang kontrolin ito,” aniya.

Noong Setyembre, inanunsiyo ng mga mananaliksik mula Caltech ang isang neutral-atom quantum computer na gumagana gamit ang 6,100 qubits na may 99.98% na accuracy at 13-segundong coherence times. Isang malaking pagtatamo ito patungo sa mga error-corrected quantum machines at muling nagpaalala ng banta sa Bitcoin mula sa Shor’s algorithm.

Ang banta ay nagtulak sa mga pamahalaan at teknolohiyang kumpanya upang simulan ang migrasyon patungo sa post-quantum cryptography, o encryption na dinisenyo upang makaligtas sa quantum attacks. Gayunpaman, nagbabala ang mga mananaliksik na nananatili pa rin ang mga pangunahing hamon sa engineering, kabilang ang pagpapalawak ng mga quantum systems habang napakababa ng error rates.

“Ang pagkakaroon lang ng 10,000 physical qubits ay isang bagay na maaaring mangyari sa loob ng isang taon,” sabi ni Bluvstein. “Pero hindi iyon talaga ang layunin na iniisip ng tao. Hindi iyon tulad ng pagdisenyo ng isang computer, ilalagay mo lang ang transistors sa chip, huhugasan ang kamay mo, at tapos na. Isa itong napaka-kompleks at di-pangkat na gawain upang aktwal na gawin at buuin ang isa sa mga ito.”

Kahit na ganito, sinabi ni Bluvstein na posibleng magkaroon ng praktikal na quantum computer bago matapos ang dekadang ito.

Ang balita ay dumating dahil nag-ulat ang mga mananaliksik mula Google ng bagong mga natuklasan nitong Martes, na nagpapahiwatig na maaaring mabutas ng mga susunod na quantum computers ang elliptic curve cryptography nang nangangailangan ng mas kaunting resources kaysa inaakala noon. Nagdadagdag ito ng pagkaapurahan sa panawagan na lumipat na sa post-quantum cryptography bago maging posible ang ganitong mga makina.

Bagama’t lalo pang binibigyang pansin ng industriya ng cryptocurrency ang panganib mula sa quantum, sinabi ni Bluvstein na umaabot pa ito lampas sa blockchain networks at nangangailangan ng pagbabago sa malaking bahagi ng makabagong digital na mundo.

“Sa palagay ko, ang buong digital infrastructure ng mundo. Hindi lang ito blockchain. Kabilang dito ang internet of things devices, internet communication, routers, satellites,” aniya. “Sinasaklaw nito ang buong global digital infrastructure, at ito ay komplikado.”