Ang Zero-Knowledge Tech ang Susi sa Quantum-Proofing Bitcoin

Habang ipinagdiriwang ng mga mananaliksik ng quantum computingpambihirang tagumpaymatapos ang tagumpay, ang $4-trilyong asset base ng Web3 ay nahaharap sa isang nagbabadyang bomba. Noong nakaraang Disyembre,Inihayag ng Googlena ang kanilang quantum Willow chip ay nagsagawa ng isang kalkulasyon sa loob ng wala pang limang minuto na aabutin ng sampung minuto para sa isang makabagong super computerseptilyon taon (mga 100 trilyong beses na mas mahaba kaysa sa edad ng ating uniberso). Ang Discovery ng droga, agham ng mga materyales, pagmomodelo sa pananalapi, at lahat ng uri ng mga problema sa pag-optimize ay papasok sa isang ginintuang panahon salamat sa quantum. Ngunit karamihan sa mga modernong encryption, na umaasa sa mga puzzle sa matematika na imposibleng malutas ng isang klasikong computer, ay maaaring agad na mabasag ng quantum.

Sa Web3, nangongolekta na ang mga kalaban ng naka-encrypt na datos ng blockchain para ma-crack sa ibang pagkakataon, kapag nasa tamang edad na ang quantum. Ang pamumuhunan sa Crypto ay, sa esensya, isang pamumuhunan sa integridad ng cryptography, na direktang pinagbabantaan ng quantum computing.

Mabuti na lang at naipakita ng mga mananaliksik na ang espesyalisadong zero-knowledge (ZK) cryptography ay makakatulong na maging quantum-proof ang pinakamahalagang blockchain sa industriya, na tinitiyak na makukuha ng Web3 ang mga benepisyo ng quantum — mula sa mga bagong antibiotic hanggang sa mga hyper-optimized supply chain — habang iniiwasan ito mula sa mga panganib.

Ang bentahe ng kwantum

Noong Oktubre 22, naglathala ang Google ng mga mapapatunayang resulta saKalikasan Ang pagpapakita ng quantum chip nito ay "kapaki-pakinabang sa pag-aaral ng istruktura ng mga sistema sa kalikasan, mula sa mga molekula hanggang sa mga magnet hanggang sa mga black hole, [tumatakbo] nang 13,000 beses na mas mabilis kaysa sa pinakamahusay na klasikal na algorithm sa ONE sa pinakamabilis na supercomputer sa mundo." Ang nakakagulat sa mga resultang ito ay hindi ito batay sa isang pinag-isipang benchmark, tulad ng naunang halimbawa, kundi sa mga inilapat na problema na may direktang mga benepisyong pang-agham.

Sa kabila ng maliwanag na pakinabang ng quantum sa kaalaman ng Human , nagdudulot ito ng hindi maikakailang banta sa cryptography sa pangkalahatan at sa halos $4-trilyong digital asset base sa partikular. Inilathala ng Human Rights Foundation isang ulat Ipinapakita nito na mahigit anim na milyong BTC ang nasa mga maagang uri ng "quantum vulnerable" na account, kabilang ang hindi aktibong 1.1 milyong BTC ni Satoshi. Malamang na ito ang magiging unang "Q Day" (ang araw kung kailan magiging sapat ang lakas ng quantum upang basagin ang public-key encryption).

Parehong umaasa ang Ethereum at Bitcoin sa Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), na sikat na mahina sa “Shor's algorithm,” isang quantum algorithm na dinisenyo noong dekada 1990 para sa mabilis na pagkalkula ng mga PRIME factor ng malalaking integer, isang problemang kung hindi man ay lubos na mahirap lutasin para sa mga klasikong kompyuter. Posible pa nga sa teorya na ang quantum ay mayroon nasira na ang Bitcoin; T pa lang natin napagtanto.

Gayunpaman, maraming mananaliksik ang nag-poo-poo sa banta. Si Jameson Lopp na sumikat sa cypherpunknai-post sa X na "ang takot at kawalan ng katiyakan tungkol sa quantum computing ay maaaring maging isang mas malaking banta kaysa sa mismong quantum computing." Sa madaling salita, ang tanging bagay na dapat nating katakutan ay ang takot mismo. Ngunit kahit sino pa ang tanungin mo, ang banta ng quantum ay hindi zero. Inilalagay ni Vitalik Buterin ang posibilidad na masira ng quantum ang Ethereum sa 20% pagsapit ng 2030. At nangangahulugan ito na kailangan nating maging handa.

Mahalaga ang timeline — malaki. Kunin ngayon, i-decrypt mamaya, at itataas ang timeline nang mas maaga. Ang mga potensyal na umaatake (kabilang ang mga bansang estado at mga grupo ng hacker) ay nag-iimbak ng naka-encrypt na data ng blockchain–mula sa mga backup ng wallet hanggang sa data ng exchange custody–upang i-crack kapag nasa tamang edad na ang quantum. Bawat transaksyong ipinapadala sa network, bawat pampublikong key na nakalantad, ay nagiging bala para sa mga pag-atake sa hinaharap. Ang palugit para sa pagpapatupad ng quantum-resistant cryptography ay lumiliit sa bawat quarter na lumilipas.

Pumasok sa walang kaalaman

Ang kagandahan ng zero-knowledge (ZK) cryptography ay nakasalalay sa kagandahan at pagiging simple nito. Kayang kumbinsihin ng isang proverifier ang isang verifier na ang isang bagay ay totoo nang hindi inilalantad ang anumang impormasyon na lampas sa mismong validity. Habang umuunlad ang Technology ng ZK, ang mga oras ng proof ay bumaba mula oras patungong segundo, habang ang mga laki ng proof ay lumiit mula megabyte patungong kilobyte. Ang gastos sa pagkalkula para sa AI sa partikular ay nananatiling mataas, na naglilimita sa kapakinabangan nito sa mga high-stakes na kapaligiran tulad ng Web3, tradisyonal na pagbabangko at depensa.

Zero-kaalaman at quantum

Sa unang tingin, maaaring hindi halata kung paano mapoprotektahan ng Technology zero-knowledge ang mga blockchain mula sa mga quantum attack. Ang mga zero-knowledge proof ay mga kagamitan sa Privacy , isang paraan upang patunayan na totoo ang isang bagay nang hindi inilalantad ang anumang pinagbabatayan na impormasyon. Ngunit ang parehong mga pamamaraan sa pagpapanatili ng privacy ay maaari ding itayo sa ibabaw ng quantum-resistant math, na ginagawang malawak na panangga ang ZK para sa mga blockchain. Ang mga hash-based proof (gamit ang mga zk-STARK) at lattice-based proof, na itinayo sa mga problemang nahihirapan kahit ang mga makapangyarihang quantum machine, ay T umaasa sa mga quantum-vulnerable elliptic curve.

Ngunit ang mga quantum-resistant ZK proof ay mas malaki at mas mabigat kaysa sa mga bersyon ngayon. Dahil dito, mas mahirap silang iimbak at mas mahal ang pag-verify sa mga blockchain na may masisikip na limitasyon sa espasyo. Ngunit napakalaki ng benepisyo: nag-aalok ang mga ito ng paraan upang protektahan ang bilyun-bilyong on-chain assets.nang walangnangangailangan ng agarang at mapanganib na pagbabago sa batayang protokol.

Sa madaling salita, binibigyan ng ZK ang mga blockchain ng isang nababaluktot na landas ng pag-upgrade. Sa halip na tanggalin ang kanilang buong signature system sa isang iglap, maaaring unti-unting magdagdag ang mga network ng mga quantum-safe na ZK proof sa mga transaksyon — na nagpapahintulot sa luma at bagong cryptography na magsabay na magamit sa panahon ng transisyon.

Ang quantum benefit sa Web3

Ang mga kompyuter ngayon ay maaari lamang magpanggap na random. Gumagamit sila ng mga formula upang makabuo ng mga "random" na numero, ngunit ang mga numerong iyon ay sa huli ay nalilikha sa pamamagitan ng isang nahuhulaang proseso. Nangangahulugan ito na ang mga bahagi ng isang sistema ng blockchain — tulad ng pagpili kung aling validator ang magmumungkahi ng susunod na bloke, o pagtukoy sa mananalo sa isang desentralisadong lottery — ay maaaring banayad na maimpluwensyahan sa pinansyal na benepisyo ng mga masasamang aktor. Ngunit mas maaga sa taong ito, ang mga mananaliksik ng quantumnakamitisang kahanga-hangang milestone: sertipikadong pagiging random.

Ginagamit ng mga quantum system ang natural at hindi mahuhulaang mga penomena tulad ng pag-ikot ng isang photon o ang pagkabulok ng isang particle. Ito ay tunay at hindi malilimutang randomness, isang bagay na T kayang ibigay ng mga klasikong computer.

Para sa mga blockchain, malaking bagay ito. Ang Web3 ecosystem ay nangangailangan ng isang pampubliko, pinapagana ng quantum na randomness beacon upang maghasik ng mga CORE mekanismo na magpapagana sa mga blockchain. Gamit ang quantum, makakabuo tayo ng ONE na patas, hindi tinatablan ng pakikialam, at imposibleng manipulahin. Isang solusyon na tutugon sa matagal nang mga depekto sa mga desentralisadong lottery at pagpili ng validator.

Narito ang tanong. Magiging seryoso ba ang Web3 tungkol sa quantum-resistant cryptography bago pa man maging ganap ang mga quantum computer? Ipinahihiwatig ng kasaysayan na ang mga pag-upgrade sa base layer sa malalaking blockchain protocol ay maaaring tumagal ng maraming taon, bahagyang dahil sa kakulangan ng sentral na koordinasyon na likas sa mga desentralisadong sistema. Gayunpaman, hindi kayang hintayin ng industriya na masira ng quantum ang ECDSA bago gumawa ng aksyon.

Maaari tayong magtalo tungkol sa eksaktong timeline, ngunit ang hinaharap ng quantum ay isang nalalapit na katiyakan. Mapoprotektahan ng ZK ang Web3 sa pamamagitan ng transisyong ito, na ginagawang mga pagkakataon sa quantum ang mga banta sa quantum.

Ngayon na ang panahon para kumilos, habang kaya pa natin.