ทีม Quantum AI ของกูเกิลระบุเมื่อต้นสัปดาห์นี้ว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตอาจสามารถหาคีย์ส่วนตัวของ Bitcoin จากคีย์สาธารณะได้ในเวลาประมาณเก้านาที ตัวเลขนี้แพร่กระจายไปทั่วโซเชียลมีเดียและทำให้ตลาดตื่นตระหนก
แต่ในทางปฏิบัติแล้วมันหมายถึงอะไร?
มาเริ่มกันที่วิธีการทำงานของธุรกรรม Bitcoin เมื่อคุณส่ง Bitcoin วอลเล็ตของคุณจะลงลายเซ็นธุรกรรมด้วยกุญแจส่วนตัว ซึ่งเป็นตัวเลขลับที่พิสูจน์ว่าคุณเป็นเจ้าของเหรียญ
ลายเซ็นต์นั้นยังเปิดเผยกุญแจสาธารณะของคุณ ซึ่งเป็นที่อยู่ที่สามารถแชร์ได้ และจะถูกส่งไปยังเครือข่ายและอยู่ในพื้นที่รอเรียกว่า mempool จนกว่าตัวขุดจะรวมมันเข้าไปในบล็อก โดยเฉลี่ยแล้ว การยืนยันนี้ใช้เวลาประมาณ 10 นาที
กุญแจส่วนตัวและกุญแจสาธารณะของคุณเชื่อมโยงกันผ่านปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าปัญหาลอการิทึมแบบไม่ต่อเนื่องบนเส้นโค้งรีมันน์ คอมพิวเตอร์คลาสสิกไม่สามารถย้อนกลับสมการนี้ในช่วงเวลาที่มีประโยชน์ใดๆ ขณะที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพเพียงพอในอนาคตซึ่งใช้อัลกอริธึมชอร์สอาจทำได้
นี่คือจุดที่มาของส่วนเก้านาที งานวิจัยของกูเกิลพบว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถ “เตรียมการล่วงหน้า” โดยการคำนวณล่วงหน้าส่วนของโจมตีที่ไม่ขึ้นกับกุญแจสาธารณะใดๆ
เมื่อคีย์สาธารณะของคุณปรากฏใน mempool เครื่องจักรจะใช้เวลาประมาณเก้านาทีในการ hoàn thiệnงานและหาคีย์ส่วนตัวของคุณ เวลาการยืนยันเฉลี่ยของ Bitcoin คือ 10 นาที ซึ่งให้โอกาสผู้โจมตีประมาณ 41% ในการหาคีย์ของคุณและเปลี่ยนเส้นทางเงินของคุณก่อนที่ธุรกรรมเดิมจะได้รับการยืนยัน
คิดเหมือนโจรที่ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการสร้างเครื่องเปิดล็อกแซฟที่ใช้ได้กับทุกตัว (การคำนวณล่วงหน้า) เครื่องนี้ใช้ได้กับแซฟทุกตัว แต่เมื่อมีแซฟใหม่ปรากฏขึ้น มันจะต้องปรับแค่ขั้นตอนสุดท้ายเล็กน้อย — และขั้นตอนสุดท้ายนี้เองที่ใช้เวลาประมาณเก้านาที
นั่นคือการโจมตี mempool ซึ่งน่ากังวลแต่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ยังไม่มีอยู่จริง รายงานของ Google ประมาณการว่าเครื่องดังกล่าวต้องการควิบิตทางกายภาพน้อยกว่า 500,000 หน่วย ขณะที่โปรเซสเซอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันมีประมาณ 1,000 หน่วย
ความกังวลที่ใหญ่กว่าและเร่งด่วนกว่าคือ Bitcoin 6.9 ล้านตัว ซึ่งคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของปริมาณรวม ที่อยู่ในวอลเล็ตที่ กุญแจสาธารณะได้รับการเปิดเผยถาวร
สิ่งนี้รวมถึงที่อยู่ Bitcoin ตั้งแต่ปีแรกๆ ของเครือข่ายที่ใช้รูปแบบที่เรียกว่า pay-to-public-key โดยที่กุญแจสาธารณะจะแสดงอยู่บนบล็อกเชนโดยค่าเริ่มต้น นอกจากนี้ยังรวมถึงวอลเล็ตใดๆ ที่ใช้ที่อยู่ซ้ำ เนื่องจากการใช้จ่ายจากที่อยู่หนึ่งจะเปิดเผยกุญแจสาธารณะสำหรับเงินที่เหลือทั้งหมด
เหรียญเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องแข่งขันกับเวลาเก้านาที ผู้โจมตีที่มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพเพียงพอสามารถถอดรหัสพวกมันได้อย่างสบายๆ โดยพิจารณาคีย์ที่เปิดเผยทีละคีย์ โดยไม่มีแรงกดดันด้านเวลา
การอัปเกรด Taproot ของ Bitcoin ในปี 2021 ทำให้สถานการณ์แย่ลง ตามรายงานของ CoinDesk เมื่อวันอังคารที่ผ่านมา Taproot เปลี่ยนวิธีการทำงานของที่อยู่ ทำให้กุญแจสาธารณะปรากฏบนบล็อกเชนโดยค่าเริ่มต้น ซึ่งโดยไม่ตั้งใจขยายกลุ่มวอลเล็ตที่อาจเสี่ยงต่อการโจมตีด้วยควอนตัมในอนาคต
เครือข่าย Bitcoin จะยังคงทำงานต่อไป การขุดใช้อัลกอริธึมที่แตกต่างกันที่เรียกว่า SHA-256 ซึ่งคอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่สามารถเร่งความเร็วได้อย่างมีนัยสำคัญด้วยวิธีการปัจจุบัน บล็อกจะยังคงถูกสร้างขึ้น
สมุดบัญชียังคงมีอยู่ แต่หากกุญแจส่วนตัวสามารถถูกสร้างขึ้นจากกุญแจสาธารณะ ความรับประกันในการเป็นเจ้าของที่ทำให้ Bitcoin มีค่าจะล่มสลาย ผู้ที่มีกุญแจที่เปิดเผยอยู่จะเสี่ยงต่อการถูกขโมย และความเชื่อมั่นของสถาบันต่อโมเดลความปลอดภัยของเครือข่ายจะล่มสลาย
การแก้ไขคือการเข้ารหัสหลังควอนตัม ซึ่งแทนที่คณิตศาสตร์ที่เปราะบางด้วยอัลกอริทึมที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่สามารถถอดรหัสได้ Ethereum ใช้เวลาแปดปีในการพัฒนาเพื่อการย้ายไปสู่สิ่งนี้ ในขณะที่ Bitcoin ยังไม่ได้เริ่มต้นเลย