Криптоиндустрия годами обсуждала, представляет ли квантовые вычисления экзистенциальную угрозу для блокчейнов, таких как bitcoin и ethereum. Теперь исследователи и разработчики считают, что искусственный интеллект может ускорить этот график и вынудить пересмотреть саму концепцию цифровой безопасности.
Лидеры, работающие над постквантовой криптографией и безопасностью блокчейна, описали быстро меняющуюся среду , в которой ИИ одновременно становится оружием для злоумышленников, защитным инструментом для разработчиков и ускорителем исследований в области квантовых вычислений.
«Безопасность будущего будет иной», — сказал Алекс Прюден, генеральный директор Project Eleven, компании, специализирующейся на квантово-устойчивой инфраструктуре для криптовалют.
«Между квантовыми вычислениями и ИИ мы войдем в мир, где безопасность — и это касается не только криптовалют — уже не может основываться на том, как вы всегда делали вещи», — сказал Прюден.
Сближение ИИ и квантовых вычислений стало всё более срочным после предупреждений крупных технологических компаний и исследователей о том, что квантовые компьютеры, имеющие криптографическое значение, могут появиться раньше, чем ранее предполагалось. Хотя эксперты по-прежнему расходятся во мнениях относительно точного момента появления квантового компьютера, способного взломать современное шифрование, многие считают, что ИИ может значительно сократить сроки разработки.
«ИИ однозначно используется для ускорения развития квантовых вычислений», — сказал Прюден. Исследователи уже применяют системы машинного обучения для оптимизации коррекции квантовых ошибок — одного из крупнейших инженерных ограничений в этой области.
Илля Полосухин, сооснователь NEAR Protocol и бывший исследователь в области ИИ в Google, сказал, что ИИ уже несколько лет ускоряет научные открытия.
«ИИ становится все более мощным ускорителем», — сказал Полосухин. «Скорость исследований будет расти отсюда, и мы уже видели прогресс, которого люди не ожидали получить так рано».
Полосухин упомянул свой опыт работы в Google в 2016 году, когда системы машинного обучения уже использовались для открытия новых материалов. «Возможно, следующее поколение квантовых компьютеров будет построено с помощью ИИ и квантовых компьютеров этого поколения», — сказал он. «Это питает себя само».
Для исследователей безопасности угроза больше не является просто теоретической. Растущая обеспокоенность заключается в том, что правительства и сложные акторы уже сегодня собирают зашифрованный интернет-трафик, ожидая, что будущие квантовые компьютеры в конечном итоге смогут его расшифровать — стратегия, часто называемая «собирать сейчас, расшифровывать позже». «Если я знаю, что квантовые компьютеры появятся через несколько лет, я начну пытаться захватить всю возможную передаваемую информацию», — сказал Полоухин.
«Все, что мы размещаем в интернете, если вы идентифицируетесь как лицо, представляющее интерес, можно считать, что это будет расшифровано через два года», — добавил он. «Скорее всего, это уже происходит».
Последствия для криптовалют особенно серьезны, поскольку большинство блокчейн-сетей полагаются на ту же эллиптическую криптографию с кривыми, которая используется во всем интернете. Достаточно мощный квантовый компьютер теоретически может вывести приватные ключи из публичных, позволяя злоумышленникам скомпрометировать уязвимые кошельки и системы.
Но исследователи все чаще утверждают, что более важная история — это не квантовые вычисления в одиночку, а сочетание квантовых вычислений и ИИ, создающее постоянную гонку вооружений в области безопасности.
Искусственный интеллект уже становится всё более эффективным в выявлении уязвимостей программного обеспечения и ошибок реализации. «Я ожидаю, что появление ИИ ускорит… ещё больше взломов», — сказал Прюден. «У вас есть эти модели ИИ, которые способны находить ошибки реализации в базовой криптографии или, всё чаще, я думаю, взламывать саму криптографию».
В то же время разработчики используют ИИ в защитных целях для аудита кода, тестирования и формальной верификации — математических методов, используемых для доказательства корректного поведения программного обеспечения. «ИИ может помочь в формальной верификации постквантовых систем», — сказал Прюден. «Это теоретически делает их более безопасными».
Результат, говорят исследователи, — это будущее, в котором безопасность больше нельзя рассматривать как статическую инфраструктуру, которую обновляют раз в десятилетие. «Ничто больше не будет таким же статичным, каким было в будущем», — сказал Прюден. «Либо квантовый компьютер будет запущен и нарушит какое-то фундаментальное предположение, либо ИИ станет достаточно умным, чтобы нарушить это предположение тоже».
Это изменение уже начинает заставлять блокчейн-сети пересматривать, насколько быстро они могут развиваться. Несколько экосистем, включая ethereum, Zcash, Solana, Ripple и NEAR, активно исследуют или реализуют стратегии перехода на постквантовую безопасность.
NEAR недавно объявила о планах интегрировать постквантовую криптографию непосредственно в свою инфраструктуру аккаунтов, позволяя пользователям менять криптографические схемы без переноса активов в совершенно новые кошельки. «Еще в 2018 году, когда мы разрабатывали [NEAR], мы сказали: „Эй, квантовые вычисления придут, и нам нужно сделать это легко“», — сказал Полосухин.
Тем не менее, переход остается технически сложным. Постквантовые криптографические системы часто значительно больше и медленнее, чем текущие стандарты. «Криптография, которая сейчас стандартизирована для постквантовой защиты, очень большая и медленная», — сказал Полоухин.
Более широкое последствие, согласно исследователям, заключается в том, что и ИИ, и квантовые вычисления подрывают фундаментальное предположение цифровой эпохи: что шифрование остается надежным в течение длительных периодов времени.
Вместо этого безопасность все больше станет адаптивным, непрерывно развивающимся процессом, в котором системы должны постоянно обновляться, чтобы выжить.
Читать далее: Вот как bitcoin, ethereum и другие сети готовятся к надвигающейся квантовой угрозе