490 мільйонів Біткойн може бути під загрозою квантового зламу! Повний аналіз загрози Google Willow

Google випустила новий квантовий процесор Willow, який працює з 99,9% точністю на 105 квантових біт, стискаючи обчислення, які зазвичай займають кілька століть, до двох годин, виконуючи завдання, яке потребувало б 150 років для суперкомп'ютера, з ефективністю в 13 000 разів вищою, ніж у традиційних машин. Цей прорив викликав занепокоєння щодо безпеки біткойна, аналітики оцінюють, що близько 4,9 мільйона BTC знаходяться на адресах з відкритими ключами.

Google Willow квантовий прорив шокував технологічний світ

(джерело: Google)

Протягом десятиліть фізики були впевнені, що квантові обчислення врешті-решт перевершать класичні комп'ютери. Цей день, можливо, вже настав. 22 жовтня квантовий процесор Google Willow завершив завдання, на яке суперкомп'ютер витратив би 150 років, всього за дві години. Експерти в галузі заявляють, що результати, перевірені журналом “Природа”, є не лише перемогою науки, а й шокуючим ударом по основам цифрової безпеки.

Ця революційна технологія базується на безтимчасових кореляторах (OTOC) або алгоритмі «квантового відлуння». Запустивши його з точністю 99,9% на 105 фізичних кубітах, Willow став першим процесором, що реалізував верифіковану квантову перевагу, доводячи, що квантові комп'ютери можуть швидше і точніше вирішувати складні фізичні моделі, ніж будь-які традиційні суперкомп'ютери.

Коротко кажучи, Willow — це не лише обчислення, але й те, що можна сприймати. Її вихід виявляє молекулярні структури та магнітні взаємодії, які традиційні системи не можуть сприйняти математично. Продуктивність цього процесора в 13 000 разів перевищує традиційні машини, дозволяючи виконувати обчислення за кілька годин замість кількох років. Ця віхова подія є результатом багаторічних зусиль. У 2019 році чіп Google Sycamore вперше продемонстрував “квантову перевагу”. До 2024 року Willow вже миттєво виправляє свої квантові помилки. Досягнення 2025 року ще більше просунуло справу, надавши перші повністю перевірені, незалежно підтверджені результати, які перетворили квантові обчислення з теорії в реальність.

Генеральний директор Google Сундар Пічаї, говорячи про цю віху, заявив: «Цей прорив є важливим кроком до першого практичного застосування квантових обчислень, і ми раді бачити його напрямок розвитку». Ця офіційна заява, хоча й обережна, натякає на те, що Google вже бачить можливості квантових обчислень у практичному застосуванні, а не лише на стадії лабораторних експериментів.

Квантові загрози для криптоархітектури Біткойна

Архітектура Біткойна ґрунтується на еліптичних кривих та криптографічних технологіях на основі хешування, зокрема алгоритмі SHA-256. Його безпека залежить від того, скільки часу навіть найшвидші комп'ютери потребують для реверсування приватного ключа з відповідного відкритого ключа. Для традиційних машин це займає мільярди років. Проте, теоретично, квантові комп'ютери, здатні виконувати алгоритм Шора, можуть зламати ці криптографічні примітиви експоненційною швидкістю.

Насправді, Біткойн наразі все ще є безпечним. Willow від Google використовує лише 105 кубітів, що набагато менше, ніж мільйони квантових кубітів, необхідних для загрози в реальному світі. Проте це не може повністю заспокоїти таких аналітиків, як Джеймсон Лопп, який оцінює, що близько 25% Біткойна (близько 4,9 млн BTC) знаходиться на адресах, відкриті ключі яких вже були оприлюднені.

Ці монети в основному належать раннім користувачам та бездіяльним гаманцям, і як тільки з'являться квантові системи з криптографічними можливостями, вони першими підуть під ризик. Ранні користувачі Біткойна часто повторно використовували адреси, що призводило до витоку відкритих ключів. У дизайні Біткойна відкритий ключ стає публічним лише тоді, коли адреса здійснює транзакцію. Невикористані адреси лише публічно відображають хеш-значення, забезпечуючи додатковий рівень захисту. Отже, оцінка в 4,9 мільйона BTC спеціально стосується тих адрес, які вже відкрили свої ключі.

Крім того, проблеми системи також почали проявлятися. На початку цього року найбільший у світі емітент ETF на Біткойн, компанія BlackRock, висунула питання квантового ризику, попередивши, що прогрес у обчислювальних технологіях може «підривати крипторамки, що підтримують Біткойн». Хоча компанія зазначила, що такі загрози на даному етапі все ще знаходяться на «теоретичному» рівні, вона наголосила на необхідності розкриття інформації, щоб повідомити інвесторів про технології, які «можуть змінити основні безпекові припущення BTC». Попередження BlackRock є важливим, оскільки воно представляє собою початок визнання традиційними фінансовими установами квантових загроз і включення їх до рамок управління ризиками.

Експертні думки сильно розділилися: криза чи надмірна паніка

Незважаючи на такі заголовки новин, більшість галузевих експертів застерігають не панікувати. Експерт з Біткойн, Тімоті Петтерсон, вважає, що вражаючі досягнення Willow ще далеко не становлять реальної загрози. За його словами: «Навіть за надзвичайно оптимістичних та помилкових припущень (квантові пристрої зможуть виконувати SHA-256 з такою швидкістю і підтримувати її), знаходження блоку все ще вимагає в середньому близько 10 годин. А вся глобальна мережа Біткойн генерує один блок кожні 10 хвилин.»

Біткойн-підприємець Ben Sigman погоджується з цією думкою, зазначаючи: «Поки квантові комп'ютери не досягнуть „корисного“ масштабу, Google все ще потребує мільйонів стабільних, коригувальних квантових бітів — такий масштаб може загрожувати криптографії або Біткойну». Головний технічний директор Inflectiv.ai Anis Chohan сказав CryptoSlate: «Нам потрібно принаймні десять років, а може й двадцять, перш ніж це стане справжньою проблемою.»

Три основні аргументи оптимістів:

Недостатня кількість квантових бітів: 105 квантових бітів Willow значно менше, ніж мільйони, необхідні для зламу Біткойна.

Часова перевага все ще на боці Біткойна: навіть якщо квантові комп'ютери зможуть виконувати SHA-256, швидкість видобутку все ще повільніша за глобальну мережу Біткойн.

Історія адаптації технологій: Криптографічні технології постійно еволюціонують, постквантова криптографія вже розробляється.

Однак не всі почуваються спокійно. Засновник Capriole Чарльз Едвардс попередив, що ігнорування квантових ризиків може призвести до «найбільшого ведмежого ринку в історії» наступного року. Тим часом технічний директор ProCap BTC Джефф Парк висловив більш філософську точку зору, визначивши квантові обчислення як «кліматичні зміни» біткойна. Він заявив: «Квантові обчислення по суті є кліматичними змінами біткойна. Багато ідіотів заперечують це, оскільки вони просто не можуть зрозуміти його аморфність або астрономічні цифри, також є багато вчених, які розуміють це, але не можуть запропонувати рішення з соціальним впливом.»

Ця метафора глибоко вказує на характеристики квантової загрози: це довгостроковий, поступовий, але в кінцевому підсумку потенційно катастрофічний виклик, для підготовки до якого потрібно починати за десятиліття, але важко викликати достатнє почуття терміновості для спонукання до дій.

Подолання викликів постквантової криптографії для Біткойна

Окрім припущень, розробники вже досліджують постквантову криптографію, яка передбачає нові системи на основі проблеми ґратки, багаточленів та підписів на основі хешування, які можуть протистояти квантовим атакам. Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) включив кілька таких алгоритмів до списку кандидатів на стандартизацію. Тим часом, основні учасники Біткойн запропонували поетапний перехід на формат адрес, стійкий до квантових атак.

Однак впровадження цих заходів вимагає широкого консенсусу між майнерами, біржами та постачальниками гаманців, що є завданням, яке є настільки ж складним, як і сама технологія. Децентралізований характер Біткойна ускладнює координацію оновлень, історичні суперечки щодо SegWit та розміру блоку демонструють цю проблему.

Незважаючи на це, Чохан підсумував: «Ми вже бачили подібні занепокоєння раніше. Люди колись вважали, що RSA шифрування непорушне, а потім турбувалися, що його можуть зламати за одну ніч. Щоразу ми адаптувалися. Квантові обчислення дійсно є викликом, але ми вже досліджуємо постквантову криптографію. Оскільки уряди, банки та криптосистеми покладаються на подібні шифрувальні стандарти, у всіх є спільний інтерес у їх захисті. Проблема не в тому, чи можемо ми вирішити цю проблему, а в тому, чи можемо відповідально та плавно управляти переходом.»

Ця точка зору нагадує нам, що квантова загроза є не лише проблемою Біткойна, а й спільним викликом для всього цифрового світу. Від банківських систем до урядового зв'язку всі системи, що залежать від сучасних криптографічних технологій, стикаються з однаковою квантовою загрозою, тому світ буде спільно вкладати ресурси в розробку рішень.