Квантовый блокчейн – это термин, используемый для описания интеграции двух передовых технологий, квантовых вычислений и блокчейна. Квантовые вычисления – это тип вычислений, основанный на принципах квантовой механики, который позволяет осуществлять гораздо более мощную и эффективную обработку данных, чем традиционные компьютеры.
С другой стороны, блокчейн – это децентрализованная, защищенная и прозрачная система реестров, которая позволяет безопасно и эффективно хранить и передавать данные.
Сочетая эти две технологии, квантовый блокчейн открывает новую грань в мире технологий, которая может в корне изменить наше представление о безопасности, конфиденциальности и передаче данных.
Благодаря квантовым вычислениям сложные алгоритмы и математические задачи можно решать за малую долю времени, по сравнению с тем, которое бы понадобилось традиционному компьютеру. Это позволяет создавать более безопасные и эффективные блокчейны, которые могут обрабатывать большие объемы данных, а также улучшает конфиденциальность, позволяя осуществлять более безопасные и анонимные транзакции
Квантовый блокчейн – на стыке 2х отраслейКогда речь заходит о будущем компьютерных технологий, блокчейн и квантовые вычисления являются двумя наиболее захватывающими и противоречивыми отраслями. В то время как блокчейн гораздо более продвинут в своем практическом применении – включая создание криптовалют и криптографии, которые могут использоваться частными лицами и предприятиями, – индустрия квантовых вычислений также растет с бешеной скоростью. Некоторые эксперты считают, что достижения в области квантовых вычислений могут стать началом конца для блокчейна, поскольку квантовые компьютеры могут взломать шифрование даже самых современных блокчейнов.
С другой стороны, квантовые компьютеры могут заменить блокчейн как еще более совершенный метод защиты данных в будущем.
В некотором смысле, блокчейн-шифрование и квантовые вычисления соревнуются за победу в криптографической гонке. Основной вопрос, по-видимому, заключается в том, смогут ли квантовые компьютеры развиваться достаточно быстро, чтобы взломать блокчейн. Ответ будет определяться тем, смогут ли криптографы разработать решения по безопасности достаточно быстро, чтобы защититься от квантового взлома. Однако отношения между квантовыми вычислениями и блокчейном не обязательно могут быть враждебными; некоторые исследователи считают, что
квантовые вычисления и технология блокчейн в конечном итоге объединятся. Это может привести к созданию более безопасных, быстрых и потенциально революционных вычислительных решений, которые в конечном итоге помогут решить целый ряд криптографических и реальных проблем.
Что такое квантовые вычисления и чем они отличаются от блокчейна?Для тех, кто не знаком с темой, квантовые вычисления – это уникальный тип вычислений, который использует “квантовые состояния” для решения логических задач, требующих либо невероятного количества вычислительной мощности, либо практически невозможных для решения обычными суперкомпьютерами. Вместо того, чтобы анализировать набор проблем одну за другой, как это делает традиционный суперкомпьютер, квантовые компьютеры могут анализировать огромное количество потенциальных проблем и ответов одновременно.
Современные компьютеры, которые часто называют классическими, оперируют из битами, содержащими либо 1, либо 0, но не оба. Вместо битов квантовые компьютеры состоят из q-бит, что благодаря концепции, которая называется квантовой суперпозицией, позволяет этим битам одновременно существовать в обоих состояниях одновременно. Кроме того, в отличие от традиционных битов, q-биты могут влиять друг на друга в процессе, называемом квантовой запутанностью, что создает одно большое квантовое состояние для всей вычислительной системы. Каждый раз, когда добавляется q-бит, количество потенциальных состояний компьютера удваивается, что дает этим компьютерам огромные вычислительные возможности по сравнению с классическими компьютерами.
Помимо решения сверхсложных задач, квантовые вычисления также имеют невероятный потенциал для изменения мира шифрования. Из-за природы квантовой физики и квантовых состояний, состояние конкретного фрагмента информации фактически меняется, когда его наблюдают.Поэтому, теоретически, квантовое шифрование может быть действительно неразрушимым, поскольку состояние любого фрагмента информации будет безвозвратно изменено, если его просмотрит кто-то другой (или любая машина), кроме той стороны, которой он предназначен. Однако, подобно тому, как квантовые вычисления могут создавать мощные технологии шифрования, они также могут потенциально взломать ранее несокрушимые формы шифрования, что ставит их в потенциальный конфликт с самой целью блокчейнов.
В отличие от квантовых вычислений,
блокчейн можно описать как набор технологий распределенного реестра, которые используют криптографию для создания реестра информации, которая не может быть эффективно изменена после того, как она будет подтверждена рядом распределенных компьютеров, называемых узлами. Используя различные механизмы консенсуса, распределенная сеть узлов соглашается или не соглашается “подтверждать” блоки информации, добавляя их в блокчейн. Блокчейн полностью относится к области классических вычислений, что означает, что блокчейн находится только в одном состоянии в один момент времени.
Как показала практика, технология блокчейн является фантастическим инструментом для создания распределенных приложений с помощью самостоятельно исполняемых смарт-контрактов, включая цифровые валюты, протоколы логистики и учета, а также различные финансовые продукты. К ним относятся кредитование, стейкинг, фермерство и даже распределенные страховые протоколы. Однако из-за сетевых ограничений блокчейн не всегда хорошо решает проблемы, которые требуют высокого уровня вычислительных возможностей. На самом деле, низкая скорость транзакций является одной из самых больших проблем блокчейна сегодня, и новые блокчейны пытаются предложить решения, которые могут работать с большим количеством транзакций в секунду (TPS).
Разрушит ли квантовые вычисления блокчейн и положит конец криптовалютам?Когда речь заходит о квантовых вычислениях и блокчейне и что такое квантовый блокчейн, одно из главных опасений заключается в том, что квантовые компьютеры могут преодолеть шифрование блокчейна – что приведет к концу безопасной криптовалюты, какой мы ее знаем. Если квантовое шифрование сможет преодолеть криптографию блокчейна, это может привести к массовым кражам криптовалют и серьезным сбоям, если не коллапсу, для всей криптоиндустрии.
В частности, известный теоретический компьютерный алгоритм под названием функция Шора, если его реализовать на квантовом компьютере, теоретически может вычислить простые множители, которые сейчас скрыты умножением по эллиптической кривой. Это форма умножения, используемая для хеширования, которую (в настоящее время) почти невозможно вернуть обратно (то есть обнаружить исходные числа, которые были умножены вместе для формирования приватного ключа).
В противоположность этому, согласно тем же расчетам, квантовому компьютеру, использующему функцию Шора, понадобится лишь 2 097 152 базовые операции для определения приватного ключа, связанного с открытым ключом. Напротив, это может занять всего несколько часов.
Однако важно понимать, что современные квантовые компьютеры пока не имеют возможности использовать функцию Шора, и неясно, когда именно эта функция будет полностью разработана.Помимо взлома шифрования блокчейна, еще одной проблемой является то, что квантовые компьютеры могут заменить традиционные компьютеры для майнинга криптовалют. Если эти компьютеры, как предполагается в теории, смогут майнить экспоненциально быстрее, чем традиционное майнинговое оборудование, такое как ASIC, это может привести к нестабильным ценам на активы, 51% атак и чрезвычайной централизации майнинговых мощностей.
Могут ли квантовые вычисления слиться с будущими блокчейнами или улучшить их?Некоторые считают, что квантовые вычисления могут уничтожить блокчейн и криптовалюту в том виде, в котором мы их знаем, другие считают, что квантовое шифрование может объединиться с блокчейном и создать блокчейн, который будет экспоненциально безопаснее, чем современные протоколы.
Мы снова подошли к нашему основному вопросу – что такое квантовый блокчейн. Теоретически, такие блокчейны будут очень устойчивыми как к традиционным хакерским атакам, так и к атакам квантовых компьютеров. В частности, эксперты считают, что традиционные методы криптографии блокчейнов, такие как алгоритмы с асимметричным ключом и хеш-функции, использующие вышеупомянутое умножение по эллиптической кривой,
могут быть заменены квантовыми ключами.
Криптография с квантовым ключом, также известная как квантовое распределение ключей (QKD), работает путем отправки “квантовых частиц” света в виде фотонов через оптическое соединение. Как мы упоминали ранее, любая попытка подслушивающего устройства просмотреть передаваемые фотоны фактически отменяет транзакцию проверки. Чтобы быть практически эффективными, эти квантовые ключи должны использоваться с шифрованием One-Time Pad (OTP), которое генерирует ключи, которые могут быть использованы только один раз.
В настоящее время большинство квантовых компьютеров являются очень экспериментальными и чрезвычайно дорогими, а это означает, что может быть трудно достичь большого количества операторов узлов, необходимых для действительно децентрализованного блокчейна. Однако это может измениться.
Будущее квантовых вычислений и блокчейна крайне неопределенно – и может стать одним из определяющих факторов будущего информатики. Блокчейн помог демократизировать интернет, создать криптовалюты и породил крупнейшие в мире распределенные компьютерные сети в виде популярных блокчейнов, таких как Bitcoin и Ethereum.
В противоположность этому, квантовые вычисления, которые все еще находятся на ранних стадиях, имеют потенциал помочь решить многие из наиболее важных научных и технологических вопросов нашего времени, развивая технологии способом, который мы пока не можем предсказать.
Если квантовые вычисления и блокчейн столкнутся, это может стать катастрофой эпических масштабов. Однако, если криптография продолжит развиваться, создавая все более квантово-стойкие методы шифрования, или если само квантовое шифрование будет интегрировано в блокчейн, сочетание этих многообещающих технологий может помочь создать более безопасный, демократический интернет с большим потенциалом для положительного влияния на мир вокруг нас.
. 
. 
. 
. 
. 
. 
Shop
Topic: Квантовая угроза и квантово-устойчивые (постквантовые) блокчейны (Read 9891 times)
Latest news: