Чи справді квантові комп’ютери "збираються" знищити блокчейн? Все, що потрібно знати прямо зараз

Питання, яке ставлять багато разів: чи потрібен блокчейн панікувати через загрозу квантових комп’ютерів? Відповідь складніша, ніж здається, оскільки не всі блокчейни піддаються однаковому рівню ризику.

Новий тип атак “зберігання та розкодування” — справжня проблема

Коли говорять про квантові комп’ютери, зазвичай уявляють майбутню атаку. Насправді, найбільша небезпека вже сталася сьогодні.

Зловмисники не чекають на потужні квантові машини. Вони вже зберігають зашифровані повідомлення зараз, з наміром розкодувати їх, коли технологія дозволить. Обчислення кількості зв’язків pi в сучасних алгоритмах здебільшого базується на складності аналізу простих чисел — проблеми, яку квантовий комп’ютер може швидко вирішити за допомогою алгоритму Shor.

Що це означає? Будь-яка конфіденційна або чутлива інформація, передана сьогодні, може бути розкрита через 10-50 років. Тому системи блокчейн, що мають захищати довгострокові дані, мають вже зараз перейти на квантово-стійке шифрування.

Цифровий підпис: зовсім інша проблема

Помилка багатьох полягає в тому, що вони вважають цифровий підпис (ECDSA, EdDSA) з такою ж самою ризиковістю, як і традиційне асиметричне шифрування.

Просто тому, що підпис не містить “приватних даних, які квантовий комп’ютер може розкодувати”. Він лише підтверджує автентичність поточної транзакції. Навіть якщо квантовий комп’ютер зможе підробляти підписи у майбутньому, старі підписи на блокчейні залишаться недоторканими — квантовий комп’ютер не може повернути час назад.

Результат: підписи потрібно оновлювати, але не терміново. Завершені та підтверджені транзакції залишаться безпечними.

zkSNARKs: несподіваний рівень захисту

Технологія доказів без розкриття (Zero-Knowledge Proofs), як zkSNARKs, працює за зовсім іншим принципом. Хоча вони зараз використовують еліптичні криві, їх властивість “незнання” не розкриває особисті дані у доказах.

Це означає, що zkSNARKs не піддаються впливу квантових атак, оскільки там немає чого розкодовувати.

Реальні пріоритети для блокчейну

Якщо підсумувати рівень терміновості:

1. Шифрування для приватних комунікацій (потрібно вже)
2. Цифровий підпис (потрібен, але може почекати)
3. zkSNARKs (найменш термінові)

Однак, Bitcoin — це особливий випадок. Він не піддається ризику від майбутніх квантових атак, а від старих конструкторських рішень.

На початку Bitcoin використовував структуру P2PK, де відкритий ключ публічно розміщувався у ланцюгу. Квантовий комп’ютер може застосувати алгоритм Shor для витягання приватного ключа з публічного. Крім того, неактивні або втрачені гаманці ніколи не зможуть оновитися, залишаючи мільйони BTC вразливими до вічних атак.

Перехід Bitcoin — це не лише технічне завдання, а й юридичне, соціальне та часові питання. Bitcoin потрібно вже зараз планувати, але робити поступово.

Попередження: поспішне оновлення може нашкодити більше, ніж допомогти

Важливий зауважити: багато сучасних алгоритмів квантового захисту мають високі витрати. Постквантові підписи (ML-DSA, Falcon) у 10-100 разів більші за сучасні підписи і легко піддаються атакам через побічні канали або помилки реалізації.

Навіть алгоритми, що раніше вважалися безпечними, як (Rainbow, SIKE), вже були зламані. Тому, маси оновлень без ретельного аналізу створюють більше ризиків, ніж їх уникнення.

Практична стратегія для блокчейну

Замість повної міграції, блокчейн має застосовувати багаторівневу стратегію:

• Гібридне шифрування: поєднання постквантового та класичного для довгострокових комунікацій
• Раннє використання підписів хешування: для менш критичних випадків (оновлення прошивки)
• Модульна архітектура: дозволяє оновлювати систему підписів у майбутньому без руйнування історичних активів
• Синхронізація з стандартами PKI Інтернету: з обережністю та увагою

Квантові технології — це реальна загроза, але не причина панікувати сьогодні. Це причина ретельно планувати вже зараз.