Новий прорив у квантових обчисленнях: потенційний вплив чіпа Google Willow на безпеку блокчейну
Компанія Google нещодавно випустила нове покоління чіпів квантових обчислень Willow, що знаменує ще один значний прорив у галузі квантових обчислень. Чіп Willow має 105 квантових бітів і встановив найкращі характеристики у своїй категорії в двох бенчмарках: квантовому коригуванні помилок та випадковому вибірковому зразку.
Особливо вражає, що Willow завершив обчислювальне завдання, яке звичайному суперкомп'ютеру знадобилося б 10^25 років, всього за 5 хвилин у тесті на випадковому зразку схем. Це число значно перевищує вік відомого всесвіту і навіть виходить за межі відомих фізичних часових масштабів.
Ключовим проривом чіпа Willow є значне зменшення ймовірності помилок. Зі збільшенням кількості квантових бітів ймовірність помилок у процесі обчислень зазвичай зростає. Але Willow досягнув експоненційного зниження ймовірності помилок, знизивши її нижче критичного порогу, що прокладає шлях до створення масштабних практичних квантових комп'ютерів.
Керівник Google Quantum AI Хартмут Невен заявив, що Willow є першою системою з помилковістю нижче порогу, це найпереконливіший прототип масштабованих логічних квантових бітів, який підтверджує доцільність широкомасштабних практичних квантових комп'ютерів.
Хоча кількість квантових бітів Willow у 105 ще далека від того, щоб зламати криптографічні алгоритми, які використовуються в даний час у криптовалютах, це свідчить про напрямок розвитку масштабних практичних квантових обчислювачів. Це приносить нові виклики для сфери Блокчейн та криптовалют.
Наразі алгоритм цифрового підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA) та хеш-функція SHA-256 широко використовуються в транзакціях криптовалют, таких як біткоїн. Дослідження показують, що квантові алгоритми теоретично можуть зламати ці алгоритми, хоча необхідна кількість квантових бітів все ще є дуже великою.
Наприклад, для зламу SHA-256 потрібно кілька сотень мільйонів квантових бітів, а для зламу ECDSA знадобиться близько мільйона квантових бітів. Хоча сучасні квантові комп'ютери ще не можуть становити реальну загрозу, з розвитком технологій у майбутньому можуть з'явитися достатньо потужні квантові комп'ютери, щоб кинути виклик цим криптосистемам.
У біткоїн-транзакціях існують дві основні категорії гаманців: "платіж за публічним ключем" (p2pk), що безпосередньо використовує публічний ключ ECDSA, та "платіж за хешем публічного ключа" (p2pkh), що використовує хеш публічного ключа. Останній займає більшу частину, але під час транзакції публічний ключ буде відкритий. Це означає, що, якщо з'явиться достатньо потужний квантовий комп'ютер, зловмисники можуть за короткий час зламати приватний ключ і вкрасти кошти.
Тому розробка технологій антиквантового Блокчейн, особливо антиквантове оновлення існуючих Блокчейн, стала нагальною потребою. Постквантове шифрування (PQC) є новим типом алгоритму шифрування, здатним протистояти атакам Квантові обчислення ліквідності, і вважається ключовою технологією для захисту безпеки Блокчейн та криптовалют у майбутньому.
Деякі дослідницькі установи вже досягли успіхів у цій сфері. Наприклад, деякі установи завершили будівництво можливостей постквантового шифрування для всього процесу Блокчейн, розробили криптографічну бібліотеку, що підтримує кілька стандартів NIST для постквантових алгоритмів шифрування, і реалізували постквантову комунікацію TLS. Водночас, щодо проблеми розширення зберігання постквантових підписів, шляхом оптимізації процесу консенсусу та зниження затримки зчитування пам'яті, швидкість обробки транзакцій у квантово-стійкому Блокчейн може досягати приблизно 50% від швидкості оригінального ланцюга.
Крім того, досягнуто прориву в області постквантової міграції з функціональними криптографічними алгоритмами. Деякі команди розробили протоколи розподіленого керування ключами для алгоритму постквантового підпису Dilithium від NIST, що є першим у галузі ефективним протоколом розподіленого порогового підпису, який демонструє значне підвищення продуктивності порівняно з існуючими рішеннями.
Хоча чіп Willow від Google ще не становить безпосередньої загрози для існуючих криптосистем, він безсумнівно вказує на напрямок для майбутнього розвитку квантових обчислень. Зі зростанням технології квантових обчислень, сфера криптовалют та блокчейнів повинна заздалегідь підготуватися та активно займатися дослідженнями антиквантових технологій, щоб забезпечити збереження безпеки та стабільності в епоху квантових технологій.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
10 лайків
Нагородити
10
5
Репост
Поділіться
Прокоментувати
0/400
WealthCoffee
· 17год тому
Знову фейкові новини, наповнені технологічним відчуттям?
Квантовий чіп Google Willow викликав нові виклики безпеки Блокчейну
Новий прорив у квантових обчисленнях: потенційний вплив чіпа Google Willow на безпеку блокчейну
Компанія Google нещодавно випустила нове покоління чіпів квантових обчислень Willow, що знаменує ще один значний прорив у галузі квантових обчислень. Чіп Willow має 105 квантових бітів і встановив найкращі характеристики у своїй категорії в двох бенчмарках: квантовому коригуванні помилок та випадковому вибірковому зразку.
Особливо вражає, що Willow завершив обчислювальне завдання, яке звичайному суперкомп'ютеру знадобилося б 10^25 років, всього за 5 хвилин у тесті на випадковому зразку схем. Це число значно перевищує вік відомого всесвіту і навіть виходить за межі відомих фізичних часових масштабів.
Ключовим проривом чіпа Willow є значне зменшення ймовірності помилок. Зі збільшенням кількості квантових бітів ймовірність помилок у процесі обчислень зазвичай зростає. Але Willow досягнув експоненційного зниження ймовірності помилок, знизивши її нижче критичного порогу, що прокладає шлях до створення масштабних практичних квантових комп'ютерів.
Керівник Google Quantum AI Хартмут Невен заявив, що Willow є першою системою з помилковістю нижче порогу, це найпереконливіший прототип масштабованих логічних квантових бітів, який підтверджує доцільність широкомасштабних практичних квантових комп'ютерів.
Хоча кількість квантових бітів Willow у 105 ще далека від того, щоб зламати криптографічні алгоритми, які використовуються в даний час у криптовалютах, це свідчить про напрямок розвитку масштабних практичних квантових обчислювачів. Це приносить нові виклики для сфери Блокчейн та криптовалют.
Наразі алгоритм цифрового підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA) та хеш-функція SHA-256 широко використовуються в транзакціях криптовалют, таких як біткоїн. Дослідження показують, що квантові алгоритми теоретично можуть зламати ці алгоритми, хоча необхідна кількість квантових бітів все ще є дуже великою.
Наприклад, для зламу SHA-256 потрібно кілька сотень мільйонів квантових бітів, а для зламу ECDSA знадобиться близько мільйона квантових бітів. Хоча сучасні квантові комп'ютери ще не можуть становити реальну загрозу, з розвитком технологій у майбутньому можуть з'явитися достатньо потужні квантові комп'ютери, щоб кинути виклик цим криптосистемам.
У біткоїн-транзакціях існують дві основні категорії гаманців: "платіж за публічним ключем" (p2pk), що безпосередньо використовує публічний ключ ECDSA, та "платіж за хешем публічного ключа" (p2pkh), що використовує хеш публічного ключа. Останній займає більшу частину, але під час транзакції публічний ключ буде відкритий. Це означає, що, якщо з'явиться достатньо потужний квантовий комп'ютер, зловмисники можуть за короткий час зламати приватний ключ і вкрасти кошти.
Тому розробка технологій антиквантового Блокчейн, особливо антиквантове оновлення існуючих Блокчейн, стала нагальною потребою. Постквантове шифрування (PQC) є новим типом алгоритму шифрування, здатним протистояти атакам Квантові обчислення ліквідності, і вважається ключовою технологією для захисту безпеки Блокчейн та криптовалют у майбутньому.
Деякі дослідницькі установи вже досягли успіхів у цій сфері. Наприклад, деякі установи завершили будівництво можливостей постквантового шифрування для всього процесу Блокчейн, розробили криптографічну бібліотеку, що підтримує кілька стандартів NIST для постквантових алгоритмів шифрування, і реалізували постквантову комунікацію TLS. Водночас, щодо проблеми розширення зберігання постквантових підписів, шляхом оптимізації процесу консенсусу та зниження затримки зчитування пам'яті, швидкість обробки транзакцій у квантово-стійкому Блокчейн може досягати приблизно 50% від швидкості оригінального ланцюга.
Крім того, досягнуто прориву в області постквантової міграції з функціональними криптографічними алгоритмами. Деякі команди розробили протоколи розподіленого керування ключами для алгоритму постквантового підпису Dilithium від NIST, що є першим у галузі ефективним протоколом розподіленого порогового підпису, який демонструє значне підвищення продуктивності порівняно з існуючими рішеннями.
Хоча чіп Willow від Google ще не становить безпосередньої загрози для існуючих криптосистем, він безсумнівно вказує на напрямок для майбутнього розвитку квантових обчислень. Зі зростанням технології квантових обчислень, сфера криптовалют та блокчейнів повинна заздалегідь підготуватися та активно займатися дослідженнями антиквантових технологій, щоб забезпечити збереження безпеки та стабільності в епоху квантових технологій.