Квантовая угроза блокчейнам: алгоритмы Шора и Гровера

  Автор:

Блокчейн защищен 2-мя главными механизмами: асимметричным шифрованием и хешированием. Не так издавна мы обсуждали, как развитие реальных квантовых вычислений может сделать риск сохранности нынешним блокчейнам, и сделали вывод, что блокчейн-разработка, быстрее всего, станет наиболее защищённой к тому времени, как покажется реальный квантовый комп.

В данной статье рассматриваются два квантовых метода, которые мог бы употреблять реальный квантовый комп для взлома асимметричного шифрования и хеширования.

метод Шора и асимметричное шифрование
Квантовая подпрограмма метода Шора.

Общественные и приватные ключи, которые употребляются для сохранности транзакций блокчейна, — это весьма огромные числа, перевоплощенные при помощи хеширования в группу малеханьких чисел. методы асимметричного шифрования полезны поэтому, что компы не могут провести факторизацию этих огромных чисел.

метод Шора — это концептуальный метод для квантовых компов, оптимизированный для факторизации. Он берёт фактор (число) n и раскладывает его на обыкновенные множители. Сущность метода в уменьшении количества шагов, нужных для нахождения обычных множителей числа (что даёт возможность выяснить общественный и приватный ключи).

метод разделён на две части:

  • Преобразование задачки факторизации в задачку нахождения порядка (которая быть может выполнена на обыкновенном современном компе).
  • Квантовый метод для решения задачки нахождения порядка (неэффективен сейчас из-за недочета способностей квантовых вычислений).
  • Употребляется самый обыденный эталон шифрования, в каком традиционный комп делает 2128 (340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456) базисных операций для нахождения приватного ключа, связанного с общественным ключом. Квантовому компу будет нужно 1283 (лишь 2 097 152) базисных операций для вычисления приватного ключа, связанного с общественным ключом).

    Конкретно потому, на теоретическом уровне, разработка реальных квантовых вычислений может представлять опасность современному шифрованию блокчейнов. естественно, эта угроза ещё не существует. сейчас из-за недочета разработок в сфере квантовых вычислений метод Шора не быть может применен полностью.

    метод Гровера и хеширование
    Квантовая схема метода Гровера

    Возможному квантовому компу намного труднее взломать криптографическое хеширование, чем асимметричное шифрование. Тем не наименее, существует квантовый метод, который на теоретическом уровне может существенно упростить взлом криптографического хеширования, хотя этот процесс всё же остается трудоёмким.

    Метод Гровера дозволяет юзеру совершать поиск определённых пт маркированного перечня.

    метод Гровера имеет свойство вероятности: он определяет возможность разных вероятных состояний системы.

    Ах так он работает.

    Допустим, существует маркированный перечень определённого количества частей. Посреди их нужно отыскать элемент, который удовлетворяет определённым условиям. Можно употреблять обыденный комп и разглядывать любой элемент на соответствие сиим условиям.

    Но квантовые компы сразу тестируют огромное количество входных данных при помощи суперпозиции. Квантовый комп мог бы употреблять метод Гровера для проведения нескольких циклов вычислений. Опосля всякого цикла вычислений возрастает возможность того, что определённые элементы соответствуют данным условиям. метод сузивает подборку по мере собственной работы и в конце выдаёт один более возможный итог.

    На традиционном компе для нахождения правильного хеша потребовалось бы 2256 (78-значное число) базисных операций. метод Гровера, запущенный на квантовом компе, употреблял бы лишь 2128 базисных операций (39-значное число, разделённое в секции метода Гровера) для нахождения правильного хеша.

    Вывод

    Если б сейчас существовали массивные квантовые компы, быстрее всего, они бы представляли серьёзную опасность асимметричному шифрованию, но не хешированию. Они бы могли употреблять метод Шора для того, чтоб значительно уменьшить количество шагов для факторизации огромных чисел и упростить процесс поиска приватного ключа, связанного с имеющимся общественным ключом. Они могли бы также употреблять метод Гровера, чтоб наиболее отлично производить пробы взлома криптографического хеширования, чем современные обыденные компы, но их усилия всё равно могли быть фактически напрасны. К Счастью, сейчас из-за скудных разработок в сфере квантовых вычислений эти методы не представляют какую-либо серьёзную опасность механизмам сохранности блокчейна.

    Источник

    Интересная статья? Поделитесь ею пожалуйста с другими:
    Оставьте свой комментарий:
    Оставьте свой комментарий или вопрос

    на Блоге
    в Вконтакте
    в Фейсбук