Google promovează o descoperire „magică” în cuantică; risc „Q-Day” pentru Bitcoin

Cea mai recentă descoperire cuantică a Google

Google Quantum AI a anunțat joi că cercetătorii au demonstrat cu succes o tehnică numită „cultivarea stării magice” pe procesorul cuantic Willow al companiei, depășind un obstacol de lungă durată în calea dezvoltării computerelor cuantice la scară largă, cu corectarea erorilor.

Cercetarea, publicată în revista științifică „Science”, a obținut o reducere de 40 de ori a erorilor în comparație cu stările cuantice care nu au fost supuse acestui proces. Cercetătorii au produs, de asemenea, așa-numitele stări T cu o fidelitate logică record de 99,99%, demonstrând o precizie excepțional de ridicată într-o componentă critică a calculului cuantic.

Stările magice sunt resurse cuantice specializate necesare pentru efectuarea anumitor operații esențiale pentru calculul cuantic de uz general. Producerea lor în mod fiabil a reprezentat o provocare majoră din punct de vedere ingineresc, unele estimări sugerând că până la 95% din capacitatea unui computer cuantic ar putea fi dedicată producției acestora.

Tehnica Google abordează acest gât de sticlă prin introducerea unei stări cuantice zgomotoase într-o regiune mică a unui procesor și prin utilizarea măsurătorilor coordonate pentru a detecta erorile și a elimina încercările eșuate.

Cercetătorii au demonstrat, de asemenea, o metodă de transfer al stărilor cuantice purificate între diferite arhitecturi de corectare a erorilor, o capacitate importantă pentru scalarea sistemelor cuantice.

Deși Google a recunoscut că rămân provocări tehnice semnificative, compania a descris descoperirile ca fiind un pas crucial către construirea unor calculatoare cuantice utile și tolerante la erori, capabile să rezolve probleme care depășesc capacitatea mașinilor convenționale.

Amenințarea la adresa securității cuantice a Bitcoin

Această descoperire se adaugă îngrijorărilor tot mai mari cu privire la eventuala vulnerabilitate a securității criptografice a Bitcoin față de calculul cuantic, un moment de referință așteptat cunoscut sub numele de „Q-Day”.

În luna martie, cercetătorii de la Google au publicat o analiză separată care sugerează că spargerea criptografiei cu curbe eliptice care stă la baza semnăturilor digitale ale bitcoin ar putea necesita mai puțin de 500.000 de qubiți fizici, aproximativ de 20 de ori mai puțini decât unele estimări anterioare.

Această cercetare a prezentat, de asemenea, un scenariu teoretic în care calculatoarele cuantice suficient de avansate ar putea deduce o cheie privată Bitcoin dintr-o cheie publică expusă în aproximativ nouă minute, permițând potențial atacatorilor să intercepteze tranzacțiile înainte de confirmare.

Cercetătorii au estimat că aproximativ 6,9 milioane de BTC ar putea fi expuse prin cheile dezvăluite public, inclusiv formatele mai vechi de portofele și adresele care au fost reutilizate.

Cu toate acestea, în prezent nu există niciun computer cuantic capabil să efectueze astfel de atacuri. Cea mai recentă cercetare a Google privind „starea magică” nu demonstrează capacitatea de a sparge criptografia Bitcoin, dar abordează unul dintre obstacolele tehnice în calea dezvoltării unor mașini care ar putea, în cele din urmă, să facă acest lucru.

În septembrie, Fidelity Digital Assets a avertizat că calculatoarele cuantice suficient de puternice ar putea, în cele din urmă, să deducă cheile private din cheile publice Bitcoin expuse. Firma a examinat sistemele de semnături rezistente la atacuri cuantice, inclusiv o abordare propusă numită SHRINCS, subliniind în același timp complicațiile generate de semnăturile mai mari, care ar putea reduce debitul tranzacțiilor Bitcoin și ar putea crește comisioanele.

Provocarea care ne așteaptă

Chiar în această săptămână, platforma de tranzacționare de criptomonede Coinbase a publicat o evaluare detaliată care prezintă provocările legate de trecerea Bitcoin la o criptografie rezistentă la atacurile cuantice.

Platforma, care afirmă că păstrează în siguranță aproximativ 15% din oferta de Bitcoin, a subliniat că înlocuirea algoritmilor de semnătură existenți ar fi doar o parte a soluției. Dezvoltatorii trebuie să ia în considerare, de asemenea, sistemele instituționale de custodie, capacitatea limitată a blockchain-ului, compatibilitatea cu portofelele existente și fondurile deținute în adrese inactive.
Coinbase a indicat propuneri, inclusiv BIP-360, ca posibile baze pentru introducerea unor protecții criptografice mai adaptabile.

O problemă deosebit de dificilă o reprezintă bitcoin-ul deținut în portofele ai căror proprietari și-au pierdut cheile private sau nu pot, din alte motive, să-și migreze fondurile către noile standarde de securitate. Astfel de dețineri ar putea rămâne expuse chiar și după ce rețeaua va adopta protecții rezistente la atacuri cuantice.

Google și-a stabilit separat anul 2029 ca termen pentru migrarea propriilor sisteme către criptografia post-cuantică, subliniind pregătirile mai ample ale industriei.

Pentru Bitcoin, provocarea nu constă într-o breșă de securitate imediată, ci în procesul potențial îndelungat de coordonare a actualizărilor într-o rețea descentralizată — înainte ca computerele cuantice să devină suficient de puternice pentru a amenința protecțiile existente.