Komputasi kuantum telah mengangkat masalah tentang jalan ke depan untuk cryptocurrency dan keahlian blockchain akhir-akhir ini. Misalnya, secara umum diasumsikan bahwa sistem komputer kuantum yang sangat halus cepat atau lambat akan mampu memecahkan enkripsi saat ini, membuat keamanan menjadi perhatian penting bagi pelanggan di dalam rumah blockchain.
Protokol kriptografi SHA-256 yang digunakan untuk keamanan komunitas Bitcoin saat ini tidak dapat dipecahkan oleh sistem komputer saat ini. Meskipun demikian, para ahli mengantisipasi bahwa dalam satu dekade, komputasi kuantum akan mampu memecahkan protokol enkripsi saat ini.
Sehubungan dengan apakah pemegang harus takut tentang sistem komputer kuantum yang berisiko terhadap cryptocurrency, Johann Polecsak, kepala staf ahli Platform QAN, platform blockchain layer-1, menginstruksikan Cointelegraph:
“Secara positif. Tanda tangan kurva elips — yang memberi daya pada semua blockchain utama saat kita berbicara dan yang dipastikan lemah terhadap serangan QC — akan rusak, yang merupakan HANYA mekanisme otentikasi dalam sistem. Begitu rusak, akan sulit untuk membedakan pemilik dompet yang andal dan peretas yang memiliki tanda tangan 1.
Jika algoritma hash kriptografi saat ini pernah diretas, itu membuat sejumlah miliaran harga properti digital lemah terhadap pencurian dari aktor jahat. Namun, terlepas dari masalah ini, komputasi kuantum masih memiliki cara yang lebih panjang untuk dilakukan sebelum menjadi risiko yang layak untuk keahlian blockchain.
Apa itu komputasi kuantum?
Data sistem komputer terkini dan melakukan perhitungan menggunakan “bit”. Sayangnya, bit-bit ini tidak dapat eksis secara bersamaan di dua tempat dan dua status berbeda.
Sebagai alternatif, bit laptop konvensional keduanya dapat bernilai 0 atau 1. analoginya adalah perubahan ringan yang dihidupkan atau dimatikan. Selanjutnya, jika ada sepasang bit, misalnya, bit ini hanya dapat mempertahankan salah satu dari banyak 4 campuran potensial setiap detik: 0-0, 0-1, 1-0 atau 1-1.
Dari sudut pandang ekstra pragmatis, implikasinya adalah bahwa cenderung memakan waktu cukup lama untuk menyelesaikan komputasi canggih, terutama orang-orang yang harus mengingat setiap konfigurasi potensial.
Sistem komputer kuantum tidak berfungsi di bawah batasan yang sama seperti sistem komputer konvensional. Sebagai alternatif, mereka menggunakan satu hal yang disebut bit kuantum atau “qubit” daripada bit konvensional. Qubit ini dapat hidup berdampingan dalam keadaan 0 dan 1 pada waktu yang sama.
Seperti yang disebutkan sebelumnya, dua bit hanya dapat secara bersamaan mempertahankan satu di antara 4 campuran yang dapat dilakukan. Meskipun demikian, sepasang qubit dapat menyimpan keempatnya pada waktu yang sama. Dan berbagai pilihan yang dapat dilakukan tumbuh secara eksponensial dengan setiap qubit ekstra.
Terbaru: Apa artinya Penggabungan Ethereum untuk opsi lapisan-2 blockchain
Akibatnya, sistem komputer kuantum dapat melakukan banyak perhitungan sementara secara bersamaan merenungkan sejumlah konfigurasi yang sama sekali berbeda. Misalnya, pikirkan tentang prosesor Sycamore 54-qubit yang dikembangkan Google. Itu dalam posisi untuk menyelesaikan perhitungan dalam 200 detik yang mungkin membutuhkan superkomputer paling efektif di planet ini 10.000 tahun untuk menyelesaikannya.
Singkatnya, sistem komputer kuantum jauh lebih cepat daripada sistem komputer konvensional karena mereka menggunakan qubit untuk melakukan sejumlah perhitungan secara bersamaan. Selain itu, karena qubit dapat bernilai 0, 1 atau masing-masing, mereka jauh lebih ramah lingkungan daripada sistem bit biner yang digunakan oleh sistem komputer saat ini.
Beberapa jenis serangan komputasi kuantum
Apa yang disebut serangan penyimpanan berisi kumpulan jahat yang mencoba mencuri uang dengan mengkhususkan diri pada alamat blockchain yang rentan, sesuai dengan tempat rahasia umum kantong itu terlihat di buku besar.
4 juta Bitcoin (BTC), atau 25% dari semua BTC, lemah terhadap serangan oleh laptop kuantum yang disebabkan oleh pemilik rumah yang menggunakan kunci publik tanpa hash atau menggunakan kembali alamat BTC. Laptop kuantum harus cukup efektif untuk menguraikan kunci non-publik dari penanganan publik yang tidak di-hash. Jika rahasia non-publik diuraikan secara efisien, pelaku kejahatan dapat mencuri dana seseorang langsung dari dompet mereka.
Namun, para ahli memperkirakan bahwa energi komputasi yang dibutuhkan untuk menahan serangan ini bisa ratusan ribu kali lebih besar daripada sistem komputer kuantum saat ini, yang memiliki lebih rendah dari 100 qubit. Meskipun demikian, para peneliti di bidang komputasi kuantum telah berhipotesis bahwa variasi qubit yang digunakan dapat mencapai 10 juta selama sepuluh tahun berikutnya.
Sebagai cara untuk melindungi diri mereka dari serangan ini, pelanggan kripto harus menghindari penggunaan kembali alamat atau mengalihkan dana mereka ke alamat di mana kunci publik umum belum terungkap. Ini kedengarannya bagus pada prinsipnya, namun mungkin terlihat terlalu membosankan bagi pelanggan reguler.
Seseorang dengan akses ke laptop kuantum yang kuat dapat mencoba dan mencuri uang tunai dari transaksi blockchain dalam perjalanan dengan meluncurkan serangan transit. Karena berlaku untuk semua transaksi, cakupan serangan ini jauh lebih luas. Namun, melakukannya lebih sulit karena penyerang harus menyelesaikannya sebelum penambang dapat melakukan transaksi.
Dalam kebanyakan kasus, penyerang tidak memiliki menit yang berbeda karena waktu konfirmasi di jaringan seperti Bitcoin dan Ethereum. Peretas juga ingin miliaran qubit untuk menahan serangan semacam itu, membuat risiko serangan transit jauh lebih rendah daripada serangan penyimpanan. Namun, itu tetap satu hal yang pelanggan harus mempertimbangkan.
Bertahan terhadap serangan saat dalam perjalanan tidak akan menjadi kegiatan yang sederhana. Untuk melakukan itu, sangat penting untuk mengubah algoritma tanda tangan kriptografi yang mendasari blockchain menjadi 1 yang merupakan bukti terhadap serangan kuantum.
Langkah-langkah untuk menjaga komputasi kuantum
Namun mungkin ada sejumlah besar pekerjaan yang harus diselesaikan dengan komputasi kuantum lebih awal dari yang diperkirakan – tentang risiko yang dapat dipercaya untuk keahlian blockchain.
Selain itu, keahlian blockchain kemungkinan besar akan berkembang untuk mengatasi kesulitan keamanan kuantum pada titik sistem komputer kuantum secara luas di luar sana. Sudah ada cryptocurrency seperti IOTA yang menggunakan keahlian grafik asiklik terarah (DAG) yang dianggap tahan kuantum. Berbeda dengan blok yang membentuk blockchain, grafik asiklik terarah terdiri dari node dan koneksi di antara mereka. Dengan demikian, informasi transaksi kripto mengambil jenis node. Kemudian, informasi dari pertukaran tersebut ditumpuk satu di atas sebaliknya.
Block lattice adalah salah satu keahlian berbasis DAG lainnya yang tahan kuantum. Jaringan Blockchain seperti QAN Platform menggunakan keahlian untuk memungkinkan pembangun membangun kontrak baik yang tahan kuantum, fungsi terdesentralisasi, dan properti digital. Kriptografi kisi adalah bukti terhadap sistem komputer kuantum karena sebagian besar didasarkan pada masalah {bahwa laptop kuantum mungkin tidak dapat diperbaiki dengan mudah. Nama yang diberikan untuk kelemahan ini adalah Shortest Vector Drawback (SVP). Secara matematis, SVP adalah kueri tentang menemukan vektor terpendek dalam kisi berdimensi tinggi.
Terbaru: Penggabungan ETH akan mengubah cara terbaik perusahaan melihat Ethereum untuk perusahaan
Diperkirakan bahwa SVP sulit untuk dipecahkan oleh sistem komputer kuantum karena sifat komputasi kuantum. Hanya ketika keadaan qubit benar-benar selaras, aturan superposisi dapat digunakan oleh laptop kuantum. Laptop kuantum dapat menggunakan aturan superposisi ketika status qubit benar-benar selaras. Meskipun demikian, ia harus menggunakan strategi perhitungan yang lebih khas ketika negara bagian tidak seharusnya. Akibatnya, laptop kuantum mungkin sangat tidak mungkin mencapai perbaikan SVP. Itu sebabnya enkripsi berbasis kisi aman terhadap sistem komputer kuantum.
Bahkan organisasi konvensional telah mengambil langkah menuju keamanan kuantum. JPMorgan dan Toshiba telah bekerja sama untuk mengembangkan distribusi kunci kuantum (QKD), sebuah jawaban yang mereka nyatakan tahan kuantum. Dengan penggunaan fisika kuantum dan kriptografi, QKD memungkinkan dua peristiwa untuk memperdagangkan pengetahuan rahasia sementara secara bersamaan memiliki kemampuan untuk menentukan dan menggagalkan upaya apa pun oleh pihak ketiga untuk mengintip transaksi. Idenya sedang diperiksa sebagai mekanisme keamanan yang mungkin membantu terhadap serangan blockchain hipotetis yang mungkin dilakukan sistem komputer kuantum cepat atau lambat.
