آیا ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی مغلوب خواهند شد؟

مقدمه

تکنولوژی همواره در حال پیشرفت بوده است و این پیشرفت در جهت بهبود زندگی بشر می باشد. گاهی اوقات دو تکنولوژی مختلف با همدیگر ناسازگار هستند و یکی از آنها سبب نابودی دیگری می شود. به عنوان مثال، ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی را در نظر بگیرید. ارز های دیجیتال در ابتدا به منظور بالا بردن سطح امنیت معاملات مالی اختراع شدند و کامپیوتر های کوانتومی نیز قرار است برای افزایش سرعت انجام محاسبات، ابداع شوند.

حال اگر به قدرت محاسباتی کامپیوتر های کوانتومی نگاه کنیم، خواهیم دید که آنها، قدرت شکستن کدهای رمزارزها را دارا می باشند. بنابراین، این سوال به وجود خواهد آمد که آیا ارزهای دیجیتال مغلوب کامپیوتر های کوانتوم خواهد شد؟

در این مقاله قصد داریم تا ابتدا ویژگی های کامپیوتر های کوانتومی را به شما توضیح دهیم و سپس، خطراتِ این کامپیوتر ها برای ارزهای دیجیتال را بیان نماییم. اگر شما هم از علاقه مندان به دنیای تکنولوژی و ارزهای دیجیتال هستید، تا پایان با ما همراه باشید.

تفاوت کامپیوتر های عادی و کامپیوتر های کوانتومی 

کامپیوتر های معمولی، از بیت ها (bits)برای انجام محاسبات خود، استفاده می کنند. هر بیت می تواند در دو حالتِ صفر و یا یک قرار بگیرد. بنابراین، کامپیوتر های معمولی، تمامی پردازش های خود را بر اساس صفر و یک انجام می دهند.

در مقابل، کامپیوتر های کوانتومی به جای بیت، از کیوبیت ها (Qubits) برای انجام محاسبات خود، استفاده می نمایند. کیوبیت ها توانایی قرار گرفتن در حالتِ صفر، یک و حالتِ صفر و یک بر روی هم را به صورت همزمان، دارا می باشند.

به دلیل وجود ویژگی منحصر به فردِ فوق در ساختار کیوبیت ها، کامپیوتر های ساخته شده با استفاده از این تکنولوژی، قابلیت پردازش بسیار سریع تری را نسبت به کامپیوتر های معمولی دارند.

همچنین، کامپیوتر های معمولی، از فناوری ECC یا RCA برای رمزنگاری اطلاعات خود، استفاده می نمایند و شکستنِ این شبکه رمزنگاری برای کامپیوتر های کوانتومی، کار چندان دشواری نخواهد بود.

همین عامل نیز سبب شده است تا ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی قرار بگیرند. رمزارزهایی که شبکه آنها در برابر کامپیوتر های معمولی غیر قابل نفوذ است، با ابداع کامپیوتر های کوانتومی، امنیت شان به خطر خواهد افتاد.

کامپیوتر های کوانتومی، توانایی دسترسی به کلید های خصوصی و عمومی شبکه های بلاکچین را خواهند داشت.

نحوه قرار گرفتنِ ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی

در این بخش از مقاله، نحوه قرار گرفتنِ ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی و تضاد آنها با همدیگر را به شما توضیح خواهیم داد.

ارز دیجیتالی مانند بیت کوین را در نظر بگیرید. این ارز دیجیتال، از کلید هایی در شبکه بلاکچین برای انجام تراکنش های خود استفاده می کند. مدت زمان لازم برای دسترسی به این کلید ها توسط کامپیوتر های معمولی، بسیار طولانی و تقریبا غیر ممکن می باشد.

حال کامپیوتر های کوانتومی را در نظر بگیرید. این کامپیوتر ها از الگوریتم شور (Shor's Algorithm) برای انجام محاسبات خود، استفاده می نمایند. این الگوریتم، برای انجام محاسبات پیچیده، به تعداد عملیات های بسیار کمتری نسبت به کامپیوتر های معمولی، نیاز دارد و جواب یک معادله را در مدت زمان بسیار کوتاهی پیدا می کند. همین عامل نیز سبب می شود تا کامپیوتر های کوانتومی بتوانند کلید های خصوصی و عمومی بیت کوین را با چند ساعت محاسبه، به دست آورند.

البته تا به امروز نباید نگران شکسته شدن کد های شبکه ارزهای دیجیتال باشیم؛ چرا که کامپیوتر های کوانتومی، هنوز به صورت انبوه تولید نشده اند و مصرف تجاری ندارند.

در نهایت، می توانیم بگوییم که قرار گرفتنِ ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی و شکسته شدن شبکه رمزنگاری شده آنها، شاید امروزه غیر ممکن باشد اما تبدیل شدن آن به یک حقیقت در آینده ای نزدیک، دور از انتظار نخواهد بود.

کامپیوتر های کوانتومی، از الگوریتم شور برای حل معادلات استفاده می کنند.

آینده بیتکوین و بلاکچین 

همانگونه که در پاراگراف های قبل نیز بیان کردیم، با اختراع کامپیوتر های جدید و حرفه ای، ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی قرار خواهند گرفت اما آیا توسعه دهندگان بیت کوین و سایر آلت کوین ها، اقدامی برای حفظ امنیت این ارزهای دیجیتال انجام نخواهند داد؟

توسعه دهندگان ارزهای دیجیتال، مطمئنا در جهت بهبود امنیت شبکه بلاکچین، اقداماتی را انجام خواهند داد تا از شکسته شدن کد های شبکه رمزنگاری شده خود جلوگیری نمایند اما تا چه حد، این اقدامات موثر واقع خواهد شد، مشخص نیست.

تنها چیزی که می توانیم از آن مطمئن باشیم، عدم تجاری شدن و تولید انبوه کامپیوتر های کوانتومی تا به امروز است.

یکی از راه حل های جلوگیری از شکسته شدن کد های شبکه بلاکچین توسط کامپیوتر های کوانتومی، اختراع بلاکچین کوانتومی است.

ایده ایجاد بلاکچین کوانتومی 

دو محقق به نام های دل راجان و مت ویسر، بیان کردند که  راه حل حفظ امنیت رمزارزها در برابر کامپیوتر های کوانتومی، اختراع بلاکچین کوانتومی است. پیشنهاد آنها، استفاده از مفهوم درهم تنیدگی کوانتومی برای ساخت بلاکچینی جدید بود.

دو ذره کوانتومی را در نظر بگیرید. این دو ذره اگر به گونه ای طراحی شوند که در هر نقطه از مکان و زمان، با همدیگر در ارتباط باشند، ایجاد تغییر در هر کدام، سبب ایجادِ تغییر در ذره دیگر نیز خواهد شد.

حال اگر ذرات کوانتومی را در بلاک چین کوانتومی مورد استفاده قرار دهیم، در صورت وقوع حمله سایبری، اتفاق زیر رخ خواهد داد:

حمله سایبری، یک ذره کوانتومی را تغییر خواهد داد و تغییر در این ذره، ساختار سایر ذرات را نیز دگرگون خواهد کرد.

بدین ترتیب، تمامی کلید های خصوصی و عمومی بلاک چین، بازنویسی خواهند شد و این شبکه به صورت خودکار، حمله هکری را خنثی خواهد کرد.

پیش بینی ها مبنی بر این است که تا پنج سال آینده، اولین نمونه های کامپیوتر های کوانتومی، در بازار عرضه خواهند شد. بنابراین، توسعه دهندگان رمزارزها، پنج سال فرصت خواهند داشت تا از قرارگیری ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی و شکسته شدن شبکه آنها، جلوگیری کنند.

سخن پایانی

در این مقاله، علت قرار گرفتنِ ارزهای دیجیتال در مقابل محاسبات کوانتومی و احتمال شکسته شدن شبکه بلاکچین توسط کامپیوتر های پیشرفته را به شما توضیح دادیم. تا به امروز، کامپیوتر های کوانتومی تجاری نشده اند و خطر شکسته شدن شبکه ارزهای دیجیتال توسط این کامپیوتر ها، وجود ندارد اما در آینده ای نه چندان دور، احتمال پیدایش این خطر، وجود خواهد داشت.