Google'un Kuantum Atılımı, Bitcoin Güvenliğini Beklenenden Daha Erken Tehdit Edebilir

Google, kuantum bilgisayarların RSA şifrelemesini kırmak için daha önce düşünülenden 20 kat daha az kaynağa ihtiyaç duyabileceğini açıkladı—bu aynı teknoloji kripto para cüzdanlarını güvence altına alıyor. Aralık 2024'te duyurulan yeni Willow kuantum çipi ile Google, Bitcoin'in şifrelemesini sadece iki günde kırabileceğini iddia ediyor.

Google'a göre, Willow kuantum işlemcileri bazı problemleri beş dakikada çözebilirken, geleneksel süper bilgisayarların bunu çözmesi yaklaşık 10 septilyon yıl alacaktır. Bu kuantum avantajı, Bitcoin'in blok zinciri bütünlüğü ve güvenliği üzerindeki potansiyel tehditler hakkında endişeleri artırmıştır.

Google araştırmacıları hızlanan kuantum tehdit zaman çizelgesi konusunda uyarıyor

"2048-bit RSA şifrelemesi teorik olarak 1 milyon gürültülü qubit ile bir hafta boyunca çalışan bir kuantum bilgisayarı tarafından kırılabilir," Google'ın araştırmasına göre.

Teknoloji devi, son dönemdeki atılımının kuantum bilgisini pratik bir gerçeklik haline getirmeye daha da yaklaştırdığını ve Bitcoin'in güvenlik çerçevesine karşı ciddi bir tehdit oluşturduğunu belirtiyor. Google'da Kuantum Araştırma Bilimcisi olan Craig Gidney, kuantum saldırılarının maliyetini anlamanın kuantum güvende kripto sistemlerine geçiş planlaması için hayati önem taşıdığını vurguluyor.

Gidney'nin 2019'daki önceki tahmini, 2048-bit RSA tamsayılarının faktörleştirilmesinin 20 milyon qubit gerektireceğini ve yaklaşık sekiz saat süreceğini öne sürüyordu. Güncellenmiş araştırması bu gereksinimi dramatik şekilde azaltıyor:

"2048 bit RSA tam sayısının, bir milyon gürültülü qubitten daha azına sahip bir kuantum bilgisayarı tarafından bir haftadan daha kısa sürede faktörize edilebileceğini tahmin ediyorum. Bu, önceki tahminimizden qubit sayısında 20 katlık bir azalma anlamına geliyor."

Gidney, dijital varlıkların şimdilik güvenli olduğunu temin ederken, kuantum hesaplama gelişiminin seyrinin kripto para sahiplerini endişelendirmesi gerektiği konusunda uyarıyor.

Kuantum hızlanmasını yönlendiren teknik gelişmeler

Google, bu ivmeyi hem algoritmalar hem de hata düzeltme tekniklerindeki atılımlara atfetmektedir. Algoritmik alanda, araştırmacılar şifreleme sistemlerinin matematiksel temeli olan modüler üstel hesaplamalarını daha önceki verimliliğin iki katı kadar etkili bir şekilde hesaplamak için yöntemler geliştirmiştir.

Hata düzeltme de önemli iyileşmeler gördü. Ekip, ek bir hata düzeltme katmanı ekleyerek mantıksal qubitlerin alanını üç katına çıkardı ve böylece aynı fiziksel alana daha fazla yararlı kuantum işlemi sığdırdı.

Diğer bir ana yenilik, Google'ın "büyülü durum yetiştirme" olarak adlandırdığı bir tekniktir—T durumları olarak bilinen özel kuantum bileşenlerinin güvenilirliğini artıran bir teknik. Bu yaklaşım, kuantum bilgisayarlarının karmaşık işlemleri daha verimli bir şekilde gerçekleştirmesini sağlar, kaynakları boşa harcamadan, temel kuantum işlemleri için gereken çalışma alanını azaltır.

Bitcoin, RSA'ya benzer matematiksel prensipler üzerinde çalışan eliptik eğri şifreleme kullanmaktadır (ECC). Google'ın araştırması, eğer kuantum bilgisayarlar RSA şifrelemesini daha önce tahmin edilenden daha hızlı kırabiliyorsa, Bitcoin'in güvenlik açığı için zaman çizelgesinin hızlanabileceğini önermektedir.

Proje 11 kuantum güvenlik test girişimini başlatıyor

Bir kuantum hesaplama araştırma grubu olan Project 11, kuantum teknolojisi kullanarak Bitcoin'in şifrelemesinin basitleştirilmiş bir versiyonunu kırabilene yaklaşık 85.000 $ değerinde bir Bitcoin ödülü belirledi. Proje şu anda kuantum hesaplama yeteneklerindeki ilerlemeyi ölçmek için Bitcoin'in 256 bitlik şifrelemesinden önemli ölçüde daha küçük olan 1 ile 25 bit arasında anahtarları test ediyor.

Proje 11, Bitcoin güvenliğinin temelde eliptik eğri şifrelemesine dayandığını belirtmektedir. Bunun, Shor'un algoritmasını çalıştıran kuantum bilgisayarlara karşı nihayetinde zayıf hale geleceğine inanmaktadırlar; bu, tamsayıların asal çarpanlarını bilinen en iyi klasik algoritmadan katlanarak daha hızlı bulmak için özel olarak tasarlanmış bir kuantum algoritmadır.

Endüstri, kuantum sonrası güvenlik geçişine hazırlanıyor

Google, düşmanların şifrelenmiş verileri toplayabileceği ve bunları yeterince güçlü kuantum bilgisayarlar mevcut olduğunda daha sonra şifrelerini çözecekleri konusunda uyarıyor - bu strateji "şimdi topla, sonra çözü" olarak biliniyor. Şirket, Chrome'daki ve iç sistemlerindeki trafiği proaktif bir şekilde şifrelediğini, kullanılabilir hale geldikçe standartlaştırılmış ML-KEM (a post-kuantum şifreleme algoritmasını uyguladığını bildiriyor.

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü )NIST( geçen yıl post-kuantum şifreleme standartlarını yayımladı ve savunmasız sistemlerin 2030'dan sonra aşamalı olarak devre dışı bırakılmasını önerdi. Ancak, Google'ın son araştırmaları bu zaman çizelgesinin hızlandırılması gerektiğini öne sürüyor.

Diğer büyük teknoloji şirketleri de kuantum hesaplama geliştirmesine büyük yatırımlar yapıyor. IBM, 2030 yılına kadar 100.000-qubit kuantum bilgisayarı planları için Tokyo Üniversitesi ve Chicago Üniversitesi ile ortaklık kurdu, Quantinuum ise 2029 yılına kadar tamamen hata bağışıklığına sahip bir kuantum bilgisayarı sunmayı hedefliyor.