Cuộc chiến điện toán lượng tử và chuỗi khối: Ai thắng?

Bạn có ở đây để tìm hiểu về cuộc chiến blockchain và điện toán lượng tử không? Nếu bạn làm vậy, thì bạn đã đến đúng nơi.

Chúng ta đang sống trong một thế giới phát triển phi thường. Từ internet đến blockchain, chúng ta đã thấy sự phát triển vô song trong ba thập kỷ qua.

Với sự ra đời của máy tính, giờ đây chúng ta có các công cụ để thực hiện các nhiệm vụ phức tạp chỉ trong vài giây – có thể là tính toán đường bay của máy bay hoặc dự đoán thời tiết.

Làm quen với điện toán lượng tử – giai đoạn tiếp theo của sự tăng trưởng sức mạnh tính toán có thể cung cấp cho con người nhiều sức mạnh tính toán hơn để hiểu vũ trụ xung quanh chúng ta.

Trong chủ đề này, chúng ta sẽ đề cập đến blockchain và điện toán lượng tử, mối quan hệ của chúng, cách chúng tác động lẫn nhau và hơn thế nữa!

Blockchain và Điện toán lượng tử

Blockchain và điện toán lượng tử

Bắt đầu: Hiểu tiền đề cơ sở

Tiền đề của sự so sánh bắt đầu với tính năng cốt lõi của blockchain, tức là bảo mật. Blockchain được quảng cáo là một trong những mạng an toàn nhất hiện có. Đó là bởi vì hai lý do; chủ yếu, một là bản chất phi tập trung của nó và một là các thuật toán mật mã được sử dụng để bảo mật dữ liệu cho các mục đích mã hóa và giải mã.

Giờ đây, với điện toán Lượng tử, mọi thứ có thể trở nên phức tạp. Khi nói đến các thuật toán mật mã, chúng được thiết kế theo các giới hạn tính toán hiện tại của hầu hết các máy mạnh nhất hiện có. Tuy nhiên, với điện toán Lượng tử, mọi thứ sẽ thay đổi.

Máy tính lượng tử nhanh hơn và có thể khiến các hệ thống dựa trên blockchain đương đại gặp khó khăn khi nói đến việc giữ an toàn cho dữ liệu.

Để hiểu rõ hơn, chúng ta hãy thử tìm hiểu chuyên sâu về Điện toán lượng tử.

Hiểu về máy tính lượng tử và những gì nó mang lại cho bảng


Tính toán lượng tử dựa trên vật lý. Vật lý, trên toàn thế giới, đã làm việc chăm chỉ trong ba thập kỷ qua để biến máy tính lượng tử trở thành một khả năng.

Nói tóm lại, một máy tính lượng tử sử dụng các nguyên tắc của cơ học lượng tử. Hiện tại, máy tính lượng tử vẫn đang hoạt động và chúng ta sẽ sớm thành hiện thực. Tuy nhiên, khi nó xảy ra, nó có thể ảnh hưởng đến cách chúng ta bảo mật hệ thống của mình, đặc biệt là blockchain.

Qubit là gì?

Trong một kịch bản tính toán lượng tử, các bit được sử dụng để lưu trữ thông tin. Theo truyền thống, các bit chỉ có thể có hai trạng thái, 0 và 1. Trong trường hợp tính toán lượng tử, các bit lượng tử được sử dụng (Qubits). Các qubit này có thể là 1 hoặc 0 cùng một lúc. Hiện tượng này được gọi là chồng chất – đổi lại làm cho máy tính lượng tử trở nên nhanh chóng!

Cuộc hành trình của qubit bắt đầu vào năm 1998 khi Oxford, MIT, IBM và những người khác có thể làm việc với chỉ hai qubit. Hiện tại, giới hạn đã đạt tới 72 qubit.

Ngay cả các trang web công nghệ hàng đầu, bao gồm The Verge, cho thấy sự quan tâm lớn đến việc thế giới máy tính sẽ thay đổi như thế nào. Theo các phương tiện truyền thông, vẫn còn thời gian trước khi máy tính lượng tử cuối cùng có thể bắt đầu hoạt động.

Sức mạnh tính toán đến từ đâu?

Một khái niệm thú vị khác định nghĩa tính toán lượng tử là sự vướng víu. Nó xảy ra khi hai hạt vướng vào nhau – sự vướng víu dẫn đến hai hạt vẫn ở cùng một trạng thái. Nếu một cái thay đổi, thì cái kia cũng có thể thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của cái kia.

Khoảng cách giữa chúng không quan trọng và mỗi hạt sẽ phản ánh trạng thái của hạt kia. Đó là điều khiến các nhà khoa học máy tính hứng thú với tính toán lượng tử. Ngay bây giờ, các công ty đang làm việc chăm chỉ để tăng số lượng qubit.

Thách thức đằng sau việc tạo ra một máy tính lượng tử

Máy tính lượng tử rất hấp dẫn nhưng cũng khó bảo trì không kém. Trạng thái chồng chất mang lại hiệu suất, nhưng không ổn định. Để làm cho chúng ổn định và quản lý chúng một cách chính xác, các nhà vật lý áp dụng nhiều phương pháp bao gồm tia vi sóng hoặc tia laze, duy trì nhiệt độ hoặc đảm bảo rằng không có loại giao diện nào tương tác với môi trường làm việc.

Với khả năng chịu đựng môi trường thấp như vậy, máy tính lượng tử rất khó bảo trì. Một sự khác biệt nhỏ trong một trong các yếu tố có thể làm hỏng toàn bộ hoạt động. Quá trình mà qua đó sự tiêu tan diễn ra được gọi là sự suy giảm.

Nói một cách dễ hiểu, các qubit càng ổn định thì càng tạo ra nhiều sức mạnh tính toán. Tuy nhiên, khi chúng ta tăng số lượng qubit, môi trường trở nên không ổn định hơn và khó duy trì.

Chúng tôi bắt đầu chỉ với hai qubit và bây giờ chúng tôi đã đạt được 72 qubit, được vận hành bởi Google.

Mối quan hệ giữa Blockchain và Điện toán lượng tử như thế nào? Blockchain và Điện toán lượng tử

Các công nghệ hiện tại phụ thuộc lẫn nhau. Lấy ví dụ như trí tuệ nhân tạo – nó đóng một vai trò quan trọng khi nói đến IoT. Tương tự, chúng ta cũng có thể nói rằng điện toán lượng tử có thể có những tác động lớn đến blockchain.

Blockchain được biết đến với tính bảo mật của nó. Theo Deloitte, hơn 84% doanh nghiệp mong đợi blockchain cung cấp bảo mật tốt hơn khi nói đến các hệ thống CNTT thông thường. Các tính năng độc đáo của Blockchain khiến nó trở thành một ứng cử viên sáng giá để bảo mật cho bất kỳ hệ thống kinh doanh nào. Các tính năng chính hỗ trợ tính năng bảo mật của nó bao gồm phân quyền, khả năng tự động hóa các giao dịch với các hợp đồng thông minh, sử dụng đồng thuận hợp lý và khả năng xuất xứ tài sản.

Tuy nhiên, các vấn đề xảy ra khi nói đến cách thức bảo mật được thực hiện bởi các mạng blockchain. Nó không thay đổi và minh bạch, nhưng nó không phải là bằng chứng đầy đủ.

Điểm yếu về bảo mật của chuỗi khối

Khi nói đến blockchain và điện toán lượng tử, chúng ta có thể tìm thấy một số điểm yếu liên quan đến blockchain.

Blockchain hoạt động dựa trên ý tưởng về các nút được kết nối có thể tương tác với nhau để đưa ra các quyết định quan trọng. Việc thiếu một thực thể tập trung mở ra nhiều khả năng. Để đảm bảo rằng blockchain vẫn an toàn, nhiều giao thức được triển khai, bao gồm cả thuật toán đồng thuận. Các thuật toán đồng thuận này đảm bảo rằng toàn bộ mạng có khả năng chống hàng giả.

Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là blockchain có thể bị hack. Một trong những cách phổ biến nhất để hack mạng blockchain là chiếm quyền kiểm soát 51% các nút. Bằng cách đó, hacker có thể xác nhận các giao dịch giả trên mạng, chi tiêu gấp đôi và đánh cắp nhiều thông tin hoặc tiền điện tử.

Thế hệ mạng blockchain hiện tại có khả năng bảo vệ cuộc tấn công 51% hầu hết thời gian nhưng có thể thất bại khi tính toán lượng tử xuất hiện.

Các kiểu tấn công khác nhau bao gồm những cách sau

  1. Tấn công Sybil – một cách để làm ngập mạng với các nút được kiểm soát bởi một thực thể
  2. tấn công định tuyến – định tuyến các nút thông qua các ISP khác nhau
  3. Tấn công DDoS – làm quá tải toàn bộ mạng và cuối cùng là con người có thể sử dụng các lỗ hổng mạng hoặc các khai thác chưa được phát hiện để làm lợi thế của họ.

Các chức năng một chiều

Thế hệ hiện tại của blockchain sử dụng các mã một chiều. Điều này có nghĩa rằng chúng là các hàm toán học một chiều.

Vì vậy, đối với một máy tính thông thường, có thể dễ dàng tính toán một chiều, nhưng không thể làm ngược lại. Điều này làm cho việc sử dụng các hàm toán học một chiều này trở nên hữu ích. Tóm lại, các máy tính hiện nay đều có khả năng tạo ra chữ ký số cho mục đích bảo mật, nhưng việc lấy lại chìa khóa hoặc đảo ngược nó là điều hoàn toàn bất khả thi..

Để đi sâu vào quan điểm, chúng ta hãy lấy ví dụ về số nguyên tố. Bạn có thể nhân các số nguyên tố một cách hiệu quả, nhưng nếu bạn muốn tìm thừa số nguyên tố của hai tích số nguyên tố thì sẽ rất khó. Bản chất kép này của toán học giúp dễ dàng tạo ra chữ ký số cho blockchain và sau đó người dùng có thể sử dụng cho mục đích xác thực.

Đối với một hacker, điều này có nghĩa là đảo ngược phương trình – điều mà các máy tính hiện tại không thể làm được. Ngoài ra, các hàm một chiều này rất hiệu quả để tạo ra các hàm băm mà sau đó có thể được sử dụng để xác minh các khối mới được thêm vào sổ cái. Nếu nội dung bị tin tặc sửa đổi, hàm băm sẽ không khớp và thông tin khối sẽ bị mạng loại bỏ. Cách duy nhất để hack trong trường hợp này là tìm giá trị băm bằng một khối – và nó sẽ yêu cầu đảo ngược chức năng.

Để hiểu sự phức tạp, chúng ta hãy lấy một ví dụ.

Nếu một máy tính giải được hàng nghìn tỷ phím mỗi giây, thì nó vẫn sẽ phải làm 785 triệu phép tính để đi đến giải pháp. Theo thời gian, nó dẫn đến 14 tỷ năm.

Thiếu các thuật toán mật mã bằng chứng lượng tử? Crypto có bị diệt vong không?

Rõ ràng là thiếu các thuật toán mật mã bằng chứng lượng tử được sử dụng bởi các giải pháp blockchain. Các thuật toán mật mã hiện tại hoặc thuật toán đồng thuận chỉ tính đến sức mạnh tính toán hiện tại. Tuy nhiên, điều đó có thể không đúng với mọi giải pháp blockchain hiện có.

NEO, ví dụ, sử dụng các thuật toán bằng chứng lượng tử. Cách tiếp cận của họ là xây dựng cho tương lai và bằng cách chọn các thuật toán có thể chịu được sức mạnh tính toán to lớn của điện toán lượng tử khi nó xuất hiện.

Tuy nhiên, còn quá sớm để biết liệu giải pháp tiền điện tử hoặc blockchain có bị cản trở hay không. Vì blockchain vẫn còn trong giai đoạn sơ khai, nên rõ ràng có thể đưa ra một giải pháp thích hợp. Chúng ta cũng cần hiểu rằng điện toán lượng tử cũng đang trong giai đoạn sơ khai và sẽ cần nhiều công việc để trở thành hiện thực.

Nhưng, điều gì sẽ xảy ra nếu đột nhiên một quốc gia hoặc một tổ chức tạo ra một máy tính lượng tử mạnh mẽ? Nếu đúng như vậy, thì giải pháp blockchain hiện tại cần phải giảm thiểu vấn đề bằng cách triển khai phương pháp mã hóa kháng lượng tử. Đã có các phương pháp mã hóa kháng lượng tử.

Chúng ta đang sống trong thời đại của thông tin, nơi mọi thứ đều có thể. Khái niệm bảo mật mang tính thời gian cụ thể, và chúng ta quay ngược lại lịch sử, không ai nghĩ rằng mã bí ẩn có thể bị bẻ khóa. Kịch bản của blockchain hậu lượng tử có thể thay đổi mạnh mẽ trong tương lai.

Máy tính lượng tử sẽ phá vỡ Bitcoin? Blockchain dễ bị tổn thương đối với máy tính lượng tử?

Bây giờ, chúng ta hãy chuyển sang bitcoin. Bitcoin là tiền điện tử số một hiện nay. Thành công của nó quyết định sự thành công của thị trường, tình cảm xung quanh nó và tương lai của tiền điện tử. Nếu bitcoin thất bại, thì có thể có tác động lâu dài đến toàn bộ thị trường. Tuy nhiên, liệu nó có?

Hiện tại, thật khó để nói điều gì sẽ xảy ra. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng máy tính Lượng tử mới nhất, thì bitcoin sẽ an toàn. Vẫn có khả năng mọi thứ có thể trở nên tồi tệ trong tương lai, và chúng ta nên chuẩn bị cho nó.

Trong bài báo được viết bởi Jack Matier, ông giải thích cách máy tính lượng tử mới của IBM sẽ không ảnh hưởng đến blockchain mà còn nhắc lại rằng mọi thứ có thể thay đổi trong tương lai. Anh ấy thảo luận về máy tính lượng tử thương mại của IBM (máy tính 20 qubit) và thực hiện một số phép toán để chứng minh rằng bitcoin vẫn an toàn.

Theo ông, một máy tính 20 qubit có thể đạt 2 ^ 20 tính toán, tương tự như các quảng cáo máy tính xách tay hiện có. Ngay cả các dịch vụ điện toán đám mây truyền thống cũng có thể thực hiện dịch vụ tính toán 2 ^ 40, gần gấp đôi so với máy tính lượng tử thương mại của IBM.

Máy tính lượng tử có thể đạt tốc độ cực cao. Bất kỳ máy tính nào có máy tính 2 ^ 80 đều có thể bắt đầu gây ra mối đe dọa. Nhưng mối đe dọa thực sự bắt đầu khi máy tính lượng tử đạt đến 2 ^ 3000 tính toán. Đây là lúc nó có khả năng chạy thuật toán Shor, có thể phá vỡ mã hóa ECDSA 256 phổ biến nhất được sử dụng bởi bitcoin.

Giải pháp là chủ động phát triển mã hóa có thể chịu được sức mạnh tính toán tàn bạo được hiển thị bởi máy tính lượng tử.

Các giải pháp là Bằng chứng lượng tử

Các giải pháp sổ cái phân tán hoặc chuỗi khối đã trên đường giải quyết vấn đề. Ví dụ, giao thức BlockDAG đã tuyên bố rằng chúng có khả năng chống lại máy tính lượng tử. Nó sử dụng giao thức rối, làm cho nó kháng lượng tử.

Một ví dụ khác là blockchain NEO.

Cuối cùng, mạng riêng có thể là câu trả lời cho sức mạnh thô của máy tính Lượng tử. Vì quyền truy cập vào blockchain là riêng tư, chủ sở hữu có thể kiểm soát những ai có thể truy cập vào nó. Điều đó cũng có nghĩa là máy tính lượng tử không thể hoạt động trong môi trường – vì sẽ không có khóa công khai nào có thể truy cập được.

Phần kết luận

Điều này dẫn chúng ta đến phần cuối của bài viết về blockchain và điện toán lượng tử. Vậy, bạn nghĩ gì về blockchain và điện toán lượng tử? Bạn có nghĩ rằng blockchain sẽ bị ảnh hưởng nặng nề? Nếu vậy, làm thế nào? Bình luận bên dưới và hãy cho chúng tôi biết.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map