По оценке исследователей, квантовые атаки на Bitcoin и Ethereum в будущем могут оказаться менее затратными, чем считалось по мартовому ориентиру Google: ключевой этап потенциальной атаки теперь оценивается более чем на 50% ниже.
Кратко
- Расчетные ресурсы для одного из ключевых шагов будущей квантовой атаки на Bitcoin и Ethereum снизились более чем вдвое относительно мартовской оценки Google.
- Команда оптимизировала сложение точек — операцию, которая многократно используется в алгоритме Шора и связана с риском получения приватного ключа из публичного.
- Сегодня квантовые компьютеры не способны использовать эти результаты для взлома сетей, но аргументы в пользу перехода на квантово-устойчивую защиту стали сильнее.
Что именно удалось сократить
Новая схема, подготовленная исследователями из Ethereum Foundation, Theta Labs, StarkWare и других организаций, использует 1151 логический кубит и около 1,3 млн вентилей Тоффоли. Проще говоря, первое число показывает размер машины, а второе — объем вычислительной работы, которую должен выполнить компьютер.
- Базовая версия: 1151 логический кубит, около 1,3 млн вентилей Тоффоли, итоговая оценка примерно 1,5 млрд.
- Мартовская оценка Google Quantum AI: около 3 млрд, но сравнение не идеально из-за разных интерфейсов и правил учета операций.
- Версия, более близкая к тому, как алгоритм Шора реально использует это вычисление: около 1,96 млрд, что все равно ниже мартовской оценки Google.
В центре работы оказалась операция сложения точек. Именно она многократно повторяется внутри алгоритма Шора, который в перспективе может превратить публичный ключ в соответствующий ему приватный ключ. Если такая атака станет практически возможной, злоумышленник сможет создавать электронную подпись от имени владельца кошелька и отправлять транзакцию в блокчейн.
Почему это важно для криптографии Bitcoin и Ethereum
Bitcoin и Ethereum используют secp256k1. Это эллиптическая криптография, основанная на сложности задач вроде дискретного логарифмирования. Для обычных компьютеров такая задача остается практически неподъемной, но алгоритм Шора на достаточно мощной квантовой машине меняет саму математику атаки: он может резко сократить путь от публичного ключа к приватному. Самые чувствительные места — подписи и ситуации, где публичный ключ уже раскрыт или раскрывается при отправке транзакции.
Для Bitcoin, Ethereum и всей индустрии криптовалют здесь важен не только сам шифр или отдельная схема подписи. Речь идет о том, насколько быстро может сократиться расстояние между теорией и практической атакой. Ключ в криптографии безопасен до тех пор, пока вычислительные затраты остаются недостижимыми.
Какие сценарии атаки обсуждаются
Если квантовый компьютер сможет быстро восстанавливать приватный ключ по публичному, риск затронет несколько сценариев:
- взлом приватного ключа после раскрытия публичного ключа;
- подделка подписи и отправка транзакции от имени владельца кошелька;
- атаки на старые адреса, где публичные ключи могли быть раскрыты раньше;
- атаки на схемы с мультиподписью, если в них становятся видны публичные ключи участников.
Разница в уязвимости зависит от того, какие подписи использует сеть и когда она раскрывает публичные ключи. Для Bitcoin и Ethereum в фокусе именно secp256k1; сильнее всего рискуют монеты и кошельки, где публичный ключ уже известен, потому что у атакующего появляется цель для алгоритма Шора.
Над задачей около восьми недель работали более 100 участников вместе с ИИ-агентами для программирования. Они участвовали в открытом вызове , запущенном Eigen Labs. Было принято свыше 400 решений, а удачные улучшения становились базой для следующих попыток.
ИИ-агенты активно применялись для реализации, повторного тестирования и небольших оптимизаций. Люди чаще выбирали направление поиска и вносили крупные изменения в дизайн схемы. Точный вклад человека и ИИ в итоговый прогресс отдельно не разделялся.
Угроза не срочная, но готовиться придется заранее
Главный вывод не в том, что атака стала возможна прямо сейчас. Напротив, существующие квантовые машины пока не могут использовать этот результат для взлома Bitcoin или Ethereum. Новая схема охватывает только одну важную вычислительную операцию и не включает физическую коррекцию ошибок, полный расчет по алгоритму Шора и реальные аппаратные издержки.
Иными словами, речь не о ближайших месяцах, а о подготовке к будущему классу машин. Практический срок зависит от того, когда появятся крупные отказоустойчивые квантовые компьютеры и насколько быстро будут снижаться требования к вычислениям.
Но есть и другой вывод: прогресс может идти не только через улучшение железа. Исследователи способны уменьшать то, сколько ресурсов потребуется будущей машине. В истории криптографии такие сдвиги особенно важны: защита часто начинает устаревать задолго до того, как появляется массовый инструмент для ее обхода.
После июльского результата оценки продолжили снижаться:
- более поздняя версия уменьшила показатель примерно до 1,26 млрд;
- еще один вариант сократил требования к размеру машины до 813 логических кубитов, но ценой значительно более высокой вычислительной нагрузки.
«Все это срочно не из-за атаки, которая вот-вот произойдет. Срочно потому, что исправление занимает годы и не может быть применено задним числом», — сказал ведущий автор работы и технический директор Theta Labs Цзееи Лонг.
На этом фоне Соединенные Штаты Америки усиливают поддержку квантового оборудования. Министерство торговли США окончательно утвердило гранты по закону CHIPS на сумму до 100 млн долларов для Rigetti, D-Wave и Quantinuum, получив миноритарные доли в каждой из трех компаний. Деньги направляются на создание более крупных отказоустойчивых машин — именно такого класса устройства в будущем могут приблизить практическую квантовую атаку.
Что дает постквантовая криптография
Постквантовая криптография — это схемы подписи и обмена ключами, рассчитанные на защиту даже в мире с мощными квантовыми компьютерами. Идея не в том, чтобы скрыть блокчейн, а в том, чтобы заменить уязвимые подписи на такие, где знание публичного ключа не позволяет быстро получить приватный ключ с помощью алгоритма Шора.
Для криптоиндустрии это означает долгий переход: исследовательские группы вроде Ethereum Foundation, Theta Labs, StarkWare и участников проверяют, какие элементы криптографии слабее всего, а протоколам со временем потребуются обновления схем подписи и правил проверки транзакций.
Обычным пользователям уже сейчас полезно соблюдать базовую гигиену: не раскрывать приватные ключи, не переиспользовать старые адреса без необходимости и переходить на новые адреса или кошельки, когда сети и сервисы предложат квантово-устойчивые варианты.
Поэтому постквантовая криптография становится не отвлеченной темой для специалистов, а вопросом долгого перехода. Даже если сегодня реальной угрозы для сетей нет, подготовка к ней может занять годы.
Новости о биткоин, блокчейне и криптовалютах
Автор: Сoinspot