Proč kvantové počítače mohou zapříčinit konec Bitcoinu? Možná se blíží konec jedné éry

Bitcoin a další kryptoměny zažily v posledních letech obrovský nárůst popularity a hodnoty. Podstatou jejich úspěchu je technologie blockchain, která využívá pokročilou kryptografii k zajištění bezpečnosti transakcí a ochraně uživatelských účtů.

Nicméně na horizontu se objevuje nová technologická hrozba, která by mohla narušit základní principy této kryptoměny – kvantové počítače. Kvantové počítače mají potenciál prolomit současné šifrovací metody, což by mohlo mít vážné důsledky pro budoucnost Bitcoinu a dalších kryptoměn.

1. Co jsou kvantové počítače a jak fungují?

Kvantové počítače jsou zásadně odlišné od klasických počítačů, které používáme dnes. Klasické počítače zpracovávají informace pomocí bitů, které mohou mít hodnotu buď 0 nebo 1. Kvantové počítače však využívají kvantové bity neboli qubity. Ty mohou být současně v superpozici, což znamená, že mohou mít hodnotu 0, 1 nebo jakoukoli jejich kombinaci.

Tato vlastnost umožňuje kvantovým počítačům provádět výpočty mnohem rychleji než klasické počítače. Kombinací fenoménů jako je superpozice a kvantová provázanost mohou kvantové počítače provádět paralelní výpočty na obrovském množství dat současně, což klasickým počítačům trvá mnohonásobně déle.

2. Kryptografie a bezpečnost Bitcoinu

Bitcoin a většina ostatních kryptoměn se spoléhají na asymetrickou kryptografii, která je založena na páru klíčů – veřejném a soukromém. Tyto klíče jsou matematicky propojeny, ale je extrémně obtížné odvodit soukromý klíč z veřejného klíče. Tato obtížnost spočívá v problémech, které vyžadují řešení složitých matematických úloh, jako je například faktorizace velkých čísel nebo výpočet diskrétních logaritmů.

Současné kryptografické systémy, jako je algoritmus ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) používaný Bitcoinem, jsou navrženy tak, aby byly bezpečné proti útokům prováděným klasickými počítači. Nicméně, kvantové počítače by mohly být schopny tyto úlohy vyřešit mnohem rychleji díky své výpočetní síle.

3. Shorův algoritmus a prolomení šifrování

Jedním z nejvýznamnějších kvantových algoritmů je Shorův algoritmus, který byl vyvinut v roce 1994 matematikem Peterem Shorem. Tento algoritmus je speciálně navržen tak, aby efektivně řešil problém faktorizace velkých čísel a výpočet diskrétních logaritmů – problémy, na kterých je postavena většina současných kryptografických systémů.

Pokud by byl Shorův algoritmus implementován na dostatečně výkonném kvantovém počítači, mohl by prolomit asymetrické šifrovací algoritmy, jako je ECDSA. To by znamenalo, že kdokoli s přístupem k takovému kvantovému počítači by byl schopen odvodit soukromé klíče uživatelů Bitcoinu z jejich veřejných klíčů, což by vedlo k možnosti odcizit jejich finanční prostředky nebo manipulovat s transakcemi.

4. Dopady kvantových počítačů na Bitcoin

Bitcoin je navržen jako decentralizovaný systém, což znamená, že neexistuje žádná centrální autorita, která by mohla systém rychle přizpůsobit novým technologickým hrozbám. Když se objeví nová hrozba, jako jsou kvantové počítače, může být obtížné rychle implementovat opravy nebo aktualizace do celého systému, což zvyšuje riziko útoku.

Hlavní dopady kvantových počítačů na Bitcoin jsou následující:

• Prolomení soukromých klíčů: Jak bylo zmíněno, Shorův algoritmus by umožnil odvodit soukromé klíče z veřejných klíčů, což by mohlo vést ke krádeži bitcoinů a kompromitaci celé sítě.
• Ohrožení těžebního procesu: Kvantové počítače by mohly potenciálně změnit i způsob těžby bitcoinů. Současný těžební proces je založen na řešení složitých kryptografických úloh, které vyžadují obrovské množství výpočetního výkonu. Kvantové počítače by mohly tyto úlohy vyřešit mnohem rychleji, což by vedlo k centralizaci těžby a destabilizaci celého systému.
• Narušení decentralizace: Bitcoin je ceněn právě pro svou decentralizovanou povahu, která zajišťuje, že žádná entita nemá plnou kontrolu nad sítí. Pokud by kvantové počítače umožnily těžařům získat obrovskou výhodu v těžbě, mohlo by dojít ke koncentraci moci v rukou několika málo subjektů.

5. Kvantová odolnost – existuje řešení?

Navzdory potenciálním hrozbám, které kvantové počítače představují, se kryptografická komunita intenzivně zabývá vývojem kvantově odolných šifrovacích algoritmů. Tyto algoritmy by měly být navrženy tak, aby odolaly útokům kvantových počítačů, a některé z nich již byly navrženy a testovány.

Například algoritmy jako Lattice-based cryptography (kryptografie založená na mřížkách) nebo Hash-based cryptography jsou považovány za potenciálně odolné vůči útokům kvantových počítačů. Tyto nové kryptografické techniky jsou stále ve fázi vývoje a jejich praktické nasazení by mohlo trvat roky, ne-li desetiletí.

Pokud se však kryptoměnová komunita bude schopna přizpůsobit a implementovat kvantově odolné algoritmy, mohla by tak chránit Bitcoin a další kryptoměny před hrozbami kvantových počítačů.

6. Časový horizont hrozby

Jedním z důležitých faktorů je časový horizont, v němž budou kvantové počítače schopny ohrozit Bitcoin. I když kvantové počítače dosahují značného pokroku, stále nejsme na prahu jejich masového rozšíření. Výkonné kvantové počítače, které by byly schopné provádět úkoly, jako je prolomení šifrování, jsou stále vzdálené několik let nebo dokonce desetiletí.

Odhady se různí, ale mnoho odborníků se shoduje na tom, že funkční kvantové počítače, které by mohly ohrozit šifrovací systémy, se objeví až za 10 až 20 let. To poskytuje kryptoměnové komunitě čas na přizpůsobení a vývoj kvantově odolných řešení.

7. Možnosti ochrany uživatelů Bitcoinu

Uživatelé Bitcoinu mohou přijmout několik kroků, aby minimalizovali riziko kvantových útoků:

• Přechod na kvantově odolné peněženky: Jakmile budou kvantově odolné šifrovací algoritmy dostupné, uživatelé by měli přejít na peněženky, které tyto algoritmy podporují.
• Využívání multisig peněženek: Používání peněženek s více podpisy (multisig) zvyšuje bezpečnost, protože vyžaduje, aby více stran schválilo transakci.
• Sledování technologického pokroku: Uživatelé by měli pravidelně sledovat vývoj v oblasti kvantové výpočetní techniky a případných aktualizací v blockchainové technologii, aby mohli včas reagovat na nově vzniklé hrozby.

8. Budoucnost Bitcoinu v kvantovém věku

Přestože kvantové počítače představují vážnou hrozbu pro Bitcoin a další kryptoměny, není jisté, že jejich příchod bude znamenat konec těchto digitálních aktiv. Technologie blockchain je dynamická a adaptabilní, a pokud bude komunita schopna rychle reagovat na nové výzvy a zavést kvantově odolná řešení, Bitcoin může nadále prosperovat i v kvantovém věku.

Kromě toho by kvantové počítače mohly přinést i nové možnosti a příležitosti pro blockchainovou technologii, například v oblasti rychlejšího a efektivnějšího zpracování transakcí nebo vývoje nových šifrovacích metod.

Budoucnost je nejistá?

Kvantové počítače bezesporu představují revoluci ve světě výpočetní techniky a mají potenciál zásadně ovlivnit mnoho oblastí našeho života, včetně kryptoměn. Bitcoin, který se spoléhá na současnou kryptografii, čelí vážným hrozbám spojeným s tímto technologickým pokrokem. Nicméně, pokud bude kryptoměnová komunita schopna vyvinout a implementovat kvantově odolná řešení, není důvod, proč by Bitcoin nemohl přežít i v éře kvantových počítačů.

Bude důležité sledovat vývoj v oblasti kvantových technologií a být připraven na rychlé reakce, pokud se tyto hrozby stanou reálnějšími. Kvantové počítače mohou přinést jak výzvy, tak příležitosti, a budoucnost Bitcoinu v tomto novém světě závisí na tom, jak dobře se dokáže přizpůsobit novým výzvám.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: tomshardware.com, decrypt.co, cointelegraph.com, investmentmonitor.ai