Bitcoin & Quantum computing
Zal quantum computing voortgang van google in 2020 de bitcoin breken?
Het onderwerp ‘quantum computing’ wordt steeds populairder en krijgt meer belangstelling onder het crypto en Bitcoin publiek, met name in de afgelopen twaalf maanden. Gezien de toegenomen nieuwsgierigheid en bezorgdheid is het de moeite waard om enkele open vragen rondom ‘quantum overheersing’ voor de crypto-community te beantwoorden. Ook circuleert er over dit onderwerp een enorme hoeveelheid verkeerde informatie online.
Wordt onze Bitcoin gestolen?
Veel mensen zijn bang dat Sycamore, de 54-qubit quantum processor van Google, het systeem te slim af zou zijn en ieders Bitcoin zou kunnen stelen. Als er geen veranderingen komen in de huidige implementatie van het Bitcoin-netwerk, kan dit volgens bepaalde experts waarschijnlijk binnen vijf tot tien jaar werkelijkheid worden. Alhoewel gebruikers zich op dit moment geen zorgen hoeven te maken, doen ontwikkelaars er goed aan om alvast te beginnen met de voorbereidingen.
Wat echt alarmerend is, zijn de “quantum deniers” die de realiteit van het probleem tegenspreken en erop aandringen dat zorgen maken niet nodig is. Jammer genoeg is de waarheid precies het andersom. We moeten ons collectief richten op het oplossen van het probleem, want complexe gedistribueerde systemen zijn allesbehalve gemakkelijk om te upgraden naar een hele nieuwe stack. Na ongeveer twee decennia van rijpen, zou het ecosysteem enorm kunnen worden benadeeld als quantum computing in ditzelfde tempo groeit. Is dat met zekerheid te zeggen? Ja, om het feit dat de huidige coderingsschema’s (inclusief degene die gebruikt worden door Bitcoin en Ethereum) eerder al kwetsbaar zijn gebleken voor handtekeningvervalsing, wat mogelijk is met quantum computers.
Asymmetrische cryptografie is gebaseerd op sleutelparen (namelijk een private en publieke sleutel), waarbij het publiek kan worden berekend op basis van gegevens van de private tegenhanger, maar niet andersom. Dit is te wijten aan de onmogelijkheid van bepaalde wiskundige problemen zoals het samenstellen van een getal dat een product is van grote priemgetallen, of de berekening van de vermenigvuldigingsfactor die uiteindelijk resulteert in een publieke sleutel. De meeste blockchains en crypto grafische systemen gebruiken deze wiskundige problemen.
Als de berekening andersom gedaan zou kunnen worden (het berekenen van een privésleutel uit een openbare sleutel), werkt het hele schema niet meer. Het enige wat we nodig hebben, zijn meer qubits en stabiele systemen om dergelijke aanvallen te weren.
Zal Google alle resterende Bitcoin minen?
Dit is tevens een veel gestelde vraag, maar in werkelijkheid zijn quantum computers veel minder efficiënt als het gaat om symmetrische crypto-gerelateerde berekeningen, dan asymmetrische crypto-gerelateerde berekeningen. Wat de getallen betreft zijn er 2^128 bewerkingen/acties op een gewone computer nodig om een BTC-sleutel van een bepaalde BTC-publieke sleutel te lokaliseren, terwijl er slechts 128^3 bewerkingen/acties op een quantum computer nodig zijn om dezelfde prestatie te leveren.
Voor hashing is het verschil, ondanks dat dit nog steeds enorm is, een stuk minder. We moeten ons eerder zorgen maken over mensen met quantum computers die ons geld willen stelen of uitgeven, dan dat we ons zorgen maken over Google die de resterende Bitcoin mined. Zelfs als dat het geval zou zijn, zou na het minen van 2016 blocks de moeilijkheidsgraad op “quantum level” moeten staan. Dit betekent dat Bitcoin alleen nog maar door quantum computers kan worden gemined.
Het probleem is dat de moeilijkheidsgraad al zo hoog ligt, dat miners moeten wachten om het timestamp field van bepaalde blokken aan te kunnen passen. Dit komt omdat miners al alle mogelijke nonces voor een bepaald block hebben doorlopen zonder gewenst resultaat (onder de moeilijkheidsgraad). Met dit perspectief durf ik te stellen dat dit mining-gerelateerde probleem eerder theoretisch dan praktisch is. We hebben al gemerkt dat tijd soms een gelimiteerde factor kan zijn bij het vinden van een goede oplossing voor een block, niet juist niet prestaties. Zelfs zonder mining door quantum computers.
Het enige waar iedereen zich op moet richten
Moeten Bitcoin eigenaars zich zorgen gaan maken over het quantum probleem in 2020? Nee, maar er is één uitzondering: Cryptocurrencies (d.w.z. hun ontwikkelaars communities) en bedrijven moeten zich richten op het probleem. Stel dat er al verschillende quantum computers zijn gebouwd die veel slimmer zijn dan de Sycamore van Google, terwijl wij hier misschien niks van mogen weten?
We zouden zo snel mogelijk moeten zoeken naar een quantum bestendige crypto stack die toepasbaar is voor blockchain en andere systemen die afhankelijk zijn van asymmetrische crypto (zoals banken en overheden). Quantum overheersing is uiteindelijk onvermijdelijk, het is slechts een kwestie van tijd wanneer dit gebeurt in dit nieuwe decennium of volgende decennium. Hieronder in de video kun je Andreas Antonopoulos, een bitcoin expert, aan het woord zien over zijn invalshoek Google’s quantum computing supremacy: