Blockchain teknolojisi nispeten yeni bir yenilik olmasına rağmen, kripto para birimleri, değiştirilemez tokenler (NFT'ler) ve onun tarafından desteklenen merkezi olmayan uygulamalardan (DApp'ler) oluşan tüm ekosistem gibi dijital varlıklar artık kuantum hesaplamanın yarattığı zorluklarla karşı karşıyadır.
Hızla gelişen bir teknoloji olan kuantum hesaplama, klasik veya ikili bilgisayarlar için fazla karmaşık olduğu düşünülen sorunları çözebilecek bilgisayarlar oluşturmak için kuantum mekaniği yasalarını kullanır.
Süper bilgisayarların (genel bilgisayarlarla karşılaştırıldığında çok daha üstün performansa sahip klasik bilgisayarlar sınıfı) yerini alacak yeni nesil bilgi işlem olarak lanse edilen bu bilgisayarlar, bilgi işlem üstünlükleri nedeniyle mevcut güvenlik standartlarına meydan okuyabilir. Kuantum bilgisayarlar, yüksek düzeyde karmaşıklığa sahip sorunları çözme yetenekleri nedeniyle, blockchain teknolojisinin değişmezliğine ilişkin mevcut varsayımı bile altüst edebilir .
Dijital güvenlik uygulamalarını sabote etme potansiyeline sahip kuantum hesaplama, teknoloji henüz gelişme aşamasında olmasına rağmen, kötü aktörlerin kripto para birimlerine ve diğer blockchain uygulamalarına saldırı düzenlemesine yardımcı olabilir.
Bu nedenle kuantum bilgisayarları neyin bu kadar güçlü kıldığını ve gelecekte blockchain destekli uygulamaları nasıl zayıflatabileceklerini anlamak önemlidir. Küresel kripto ekosistemi ana akım benimsemenin eşiğindeyken, geliştiriciler ve girişimciler, kriptografik algoritmalar konusunda keşfedilmemiş alanlara dalmak ve kuantum hesaplamanın oluşturduğu tehdide karşı koymak için yenilik yapmak zorunda kalacak.
Kuantum bilgisayar nedir ve nasıl çalışır?
Kuantum bilgisayarlar ile klasik veya ikili bilgisayarlar arasındaki en önemli fark, karmaşık bir hesaplamada herhangi bir sayıyı temsil etmek için durumları nasıl kullandıklarıdır. İkili bilgisayarlar bilgiyi 0 veya 1 olarak kodlamak için bitleri kullanırken, kuantum bilgisayarlar birçok şeyi aynı anda temsil etmek için kuantum bitlerini veya "kübitleri" ve kuantum süperpozisyonu ve dolaşma gibi özellikleri kullanır.
Örneğin, 0 ile 255 arasındaki herhangi bir sayıyı temsil eden basit durumu ele alalım. Klasik bilgisayarların bu aralıktaki herhangi bir sayıyı ifade etmesi için sekiz bit yeterliyken, bir kuantum bilgisayar, sekiz kubit kullanarak 256 sayının tamamını aynı anda temsil edebilir.
Bu, kuantum bilgisayarların çok sayıda kombinasyonu hesaba katmasına ve karmaşık hesaplamaları en iyi süper bilgisayarlardan çok daha hızlı gerçekleştirmesine olanak tanır. Sıfırın altındaki sıcaklıklara soğutulduğunda elektron akışına karşı çok düşük direnç sunan süper iletken elementler kullanan kuantum bilgisayarlar, doğası gereği ısıya, elektromanyetik dalgalara ve hatta havaya maruz kalmaya karşı hassastır, bu da onları ideal olmayan ortamlarda bilgi işlem kayıplarına karşı savunmasız hale getirir.
Sonuç olarak, günlük kullanım için kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde büyük adımlar atılmadığı sürece, hesaplamanın geleceği, mevcut klasik bilgisayarlar ile gelişmiş kuantum bilgisayarlar arasında bir yerde yatmaktadır.
IBM, 127 kübitlik bir işlemciyi destekleyen Quantum System One entegre kuantum bilgi işlem sistemini oluşturmuş olsa da, kuantum hesaplamadaki çığır açıcı gelişmeler, 1.000 kübitlik bir kuantum bilgisayarın gerçeklikten çok uzak olmadığı anlamına geliyor.
Aslında IBM, endüstriyel ölçekte uygulamaları gerçeğe dönüştürecek ve dünyanın en güçlü süper bilgisayarından kat kat daha yüksek hesaplama yeteneği sunacak 1.121 kübitlik bir kuantum bilgisayarını 2023 yılına kadar piyasaya sürmeyi planlıyor.
Kripto para birimleri kuantum bilişim saldırılarına karşı savunmasız mı?
Saf kuantum bilgi işlem cihazları piyasaya çıkmadan önce, bir sonraki bilgi işlem dalgası muhtemelen klasik ve kuantum iş akışlarını entegre eden kuantum merkezli süper bilgisayarlar tarafından yönetilecektir.
Bu cihazlar, özellikle 127 kübitlik Eagle işlemcinin piyasaya sürülmesinden bir yıldan kısa bir süre sonra, 9 Kasım 2022'de 433 kübitlik IBM Quantum Osprey'in piyasaya sürülmesi dikkate alındığında, 50 ila 1.000 kübit arasında herhangi bir bilgi işlem gücüne sahip olabilir.
Kuantum bilgisayarların şu anda ne kadar güçlü olduğu ve sınırlı kullanılabilirlikleri göz önüne alındığında, kuantum bilgisayarların kripto için bir tehdit haline gelmesinden önce hala çok zaman olduğu sonucuna varmak kolay olacaktır .
Sunulan muazzam potansiyele rağmen, kuantum avantajı, hataları bastırmak için gelişmiş yöntemler icat edilmedikçe ve hesaplama hızı herhangi bir endişe olmaksızın artmadıkça mümkün olmayacaktır.
Kuantum hesaplamanın kripto para birimlerinde kullanılan kriptografiyi yenme olasılığını göz önünde bulundursak bile, genel anahtara sahip cüzdan adreslerinin, içinde bulunan fonları çalmak üzere hedeflendiği bir depolama saldırısı başlatmak için aşırı düzeyde bilgi işlem gücüne ihtiyaç olacaktır. Ethereum Network gibi bir blockchain için böyle bir depolama saldırısının gerçekleştirilmesi 10 milyon kübitten fazla bilgi işlem gücüne ihtiyaç duyacaktır.
Kötü bir aktörün, blok süresi içinde işlemler üzerinde kontrolü ele geçirmek için büyük miktarlarda kuantum hesaplama gücü kullanacağı bir geçiş saldırısının kapsamı, tüm düğümlere saldırmayı gerektireceğinden çok daha geniştir. Ancak saldırının blockchain ağına yeni bir blok eklenmeden önce gerçekleştirilmesi çok önemli olduğundan , kötü niyetli varlıklara Bitcoin için birkaç dakika, Ethereum'un ise transit saldırısını tamamlaması için onlarca saniye kalıyor.
Böyle bir saldırıyı başarılı bir şekilde gerçekleştirmek için milyarlarca kübitlik kuantum hesaplama gücüne ihtiyaç duyulduğunda, blockchain geliştiricilerinin kuantum saldırılarına dayanıklı yeni kriptografik imzalama algoritmaları geliştirmek için yeterli zamanı var.
Kuantum bilgisayarlar Bitcoin'i çalabilir mi?
Bitcoin'i koruyan şifrelemenin kırılması, aşırı miktarlarda kuantum hesaplama gücünün birlikte konuşlandırılmasını ve saldırıyı düzenleyen tek bir varlık tarafından kontrol edilmesini gerektirecektir.
Sussex Üniversitesi'ndeki araştırmacılara göre Bitcoin ağına 10 dakika içinde girebilmek için 1,9 milyar kübit işlem gücüne sahip bir kuantum bilgisayara ihtiyaç duyulacak. Bu, bilgisayar korsanlarının milyonlarca kuantum bilgisayarını konuşlandırmasını gerektirecektir; bu, öngörülebilir gelecekte pek olası olmayan bir senaryodur.
Daha düşük bilgi işlem gücüyle, bir saldırının gerçekleştirilmesi katlanarak daha uzun bir süre alacaktır ve bu da tehlikeye atılan düğümlerin devre dışı bırakılması ve ağın geri yüklenmesi için yeterli süreye sahip olacaktır. Depolama saldırısının daha makul göründüğü göz önüne alındığında, Bitcoin gibi kripto para birimleri
Bu tür olasılıklara karşı koymak için en azından temel blockchain protokolünde değişiklik yapmak zorunda kalacaklar.
Bu yaklaşım, Bitcoin cüzdanlarını uzun vadede hala saldırı riskiyle karşı karşıya bıraksa da, bunların uygulanması yeni bir şifreleme algoritması sunmaktan çok daha kolaydır. Bitcoin tarafından kullanılan mevcut Eliptik Eğri Dijital İmza Algoritması veya ECDSA, fonların yalnızca kendileri tarafından harcanabilmesini sağlamak için kullanıcının özel anahtarını, genel anahtarını ve imzasını kullanan ayrı imzalama ve doğrulama algoritmalarına sahip bir şifreleme algoritmasıdır.
Bununla birlikte, halka açık blok zincirlerinin, protokollerinde yapılacak herhangi bir değişikliği onaylamak için önemli kullanıcıların fikir birliğine ihtiyaç duyması nedeniyle, Bitcoin protokolünde değişiklik yapmak bile beklenenden daha uzun sürebilir. Kuantum dirençli yazılım ve kriptografik çözümlere olan ihtiyacın bilincinde olarak, kripto alanında bu amaca adanmış çok sayıda proje bulunmaktadır.
Bitcoin'in kuantum sonrası hesaplamasının ana akım haline gelmesi, muhtemelen tümü devrim niteliğinde bir şifreleme algoritmasıyla desteklenen daha karmaşık ve kuantum dirençli bir defter sistemine geçiş yapmak anlamına gelecektir.
Kuantum hesaplama kripto para birimini yok edecek mi?
Kuantum bilgisayarların uygulamaları şüphesiz moleküler davranışın simüle edilmesine yardımcı olacak, enerji açısından verimli yeni malzemelerin ve daha etkili ilaçların geliştirilmesine yardımcı olacak ve hatta birçok imalat endüstrisini olumlu yönde etkileyebilecek katalizörleri geliştirecektir.
Kuantum bilgisayarların geliştirilmesinin ardındaki gerçek dayanak, dünyanın en karmaşık sorunlarını çözme yeteneği kazanmak olsa da, bunlar, kötü aktörler tarafından halka açık blok zincirlerine ve kripto para birimi ağlarına zarar vermek için kullanılabilir.
Blockchain'in kuantum bilişimden sağ çıkıp çıkamayacağını yanıtlamak için teknolojinin önümüzdeki on yılda kuantum dirençli bir defter sistemine dönüşmesi gerekecek. Bunun temel nedeni, kuantum bilgisayarların önümüzdeki 10-15 yıl içinde kripto para birimlerine saldıracak kadar güçlü hale gelebilmesidir.
Anahtar boyutlarını büyütmek bu soruna bir çözüm olabilir, ancak zamanla daha güçlü hale gelecek olan kuantum bilgisayarlara karşı anahtar sayısını iki katına çıkarmanın mümkün olup olmadığı henüz belli değil.
Kuantum bilgisayarının kafasını karıştırmak için şifrelemeye matematiksel gürültünün eklendiği kafes tabanlı kriptografi ve matematik problemlerine dayanan kuantum dirençli algoritmalar gibi yeni kriptografi kavramları ileriye giden yoldur.
İkinci yaklaşım, hem klasik hem de kuantum bilgisayarların çözmede zorluk çekeceği şekilde tasarlanmıştır, böylece her iki bilgi işlem sisteminde de uygunluk ve güvenlik sağlanır. Kripto para birimlerinin yapılandırılmış kafesler veya hash tabanlı algoritmalar uygulayıp uygulamadığına bakılmaksızın, anahtar, kuantum bilgisayarların yeteneklerinin ilerisinde kalmak olacaktır.
Bu nedenle, kuantum hesaplama, kripto para birimlerine mevcut haliyle meydan okumasa da, merkezi olmayan yönetişim yapılarını gelecekteki kuantum süper bilgisayar tehdidine karşı koruyacak bir dizi değişikliğin uygulamaya konması için ortak bir çaba gerektirecektir.