محاسبات کوانتومی Quantum computing یک فناوری نوظهور است که از اصول مکانیک کوانتومی برای پردازش اطلاعات استفاده می کند. مکانیک کوانتومی پایه و اساس محاسبات کوانتومی است که به ویژگی‌های خاص سوپرپوزیشن و تداخل اجازه می‌دهد که کامپیوترهای کوانتومی را قدرتمندتر از کامپیوترهای معمولی کند.

رایانه‌های کوانتومی از بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها qubits استفاده می‌کنند که می‌توانند در چندین حالت به طور همزمان وجود داشته باشند، برخلاف رایانه‌های کلاسیک که از بیت‌ها برای نمایش اطلاعات به صورت 0 یا 1 استفاده می‌کنند. آنها می‌توانند برخی از محاسبات را با سرعت بیشتری نسبت به کامپیوترهای سنتی انجام دهند.

محاسبات کوانتومی ممکن است تأثیر قابل توجهی بر رمزنگاری داشته باشد. تکنیک‌های رمزگذاری امروزی اغلب بر مشکلات فاکتورگیری اعداد بزرگ یا حل دیگر معماهای چالش‌برانگیز ریاضی برای رایانه‌های معمولی تکیه می‌کنند. با این حال، رایانه‌های کوانتومی می‌توانند این معماها را سریعتر حل کنند، اما ممکن است امنیت تکنیک‌های رمزگذاری فعلی را تهدید کنند.

در این رابطه بخوانید‌ : استاندارد ERC-1155 چیست؟ و چگونه کار میکند؟

حوزه دیگری که محاسبات کوانتومی می تواند در آن تاثیر داشته باشد، استخراج بیت کوین است. استخراج بیت کوین شامل مسائل ریاضی پیچیده ای است که باید برای اعتبارسنجی تراکنش ها و افزودن آنها به بلاک چین حل شوند. با این حال، استخراج بیت کوین (BTC) به قدرت پردازش زیادی نیاز دارد، به همین دلیل به تجهیزات و نرم افزارهای تخصصی نیاز است. کامپیوترهای کوانتومی ممکن است بتوانند این مسائل را به طور قابل توجهی سریعتر از کامپیوترهای سنتی کنترل کنند، که ممکن است استخراج BTC را کارآمدتر کند.

با این وجود، بسیار مهم است که به یاد داشته باشیم کامپیوترهای کوانتومی همیشه در همه شرایط برتر از کامپیوترهای کلاسیک نیستند. به عنوان مثال، عملیات خاصی که نیاز به غربال کردن داده های زیادی دارند، مانند جستجوی یک رکورد خاص در پایگاه داده، هنوز برای رایانه های کلاسیک مناسب تر هستند. علاوه بر این، تأثیر محاسبات کوانتومی بر رمزنگاری و استخراج بیت‌کوین قابل توجه است و محققان همچنان پتانسیل این فناوری نوظهور را بررسی می‌کنند.

کامپیوترهای کوانتومی در استخراج بیت کوین چقدر کارآمد هستند؟

مسائل پیچیده ریاضی باید در طول فرآیند استخراج بیت کوین حل شوند، که با استفاده از کامپیوترهای کوانتومی سریعتر از کامپیوترهای کلاسیک قابل انجام است. با این حال، در حال حاضر مشخص نیست که محاسبات کوانتومی چگونه ممکن است بر استخراج بیت کوین تأثیر بگذارد.

در حالی که کامپیوترهای کوانتومی ممکن است بهره وری استخراج را افزایش دهند، ممکن است خطر هک کوانتومی در شبکه بیت کوین را نیز افزایش دهند. به این دلیل که بسیاری از تکنیک‌های رمزنگاری مبتنی بر کلید عمومی که برای محافظت از بیت‌کوین استفاده می‌شوند، در معرض حمله رایانه‌های کوانتومی هستند. هک کوانتومی یک حمله سایبری است که از محاسبات کوانتومی برای شکستن سیستم های رمزنگاری استفاده می کند.

رمزنگاری کلید عمومی یک الگوریتم ریاضی است که به دو طرف اجازه می‌دهد تا بدون تبادل کلید مخفی، به طور امن با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این رویکرد مبتنی بر پیچیدگی برخی از وظایف ریاضی است، مانند محاسبه لگاریتم‌های گسسته یا فاکتورگیری اعداد صحیح بزرگ، که تصور می‌شود برای رایانه‌های سنتی چالش‌برانگیز باشد.

محققان در حال بررسی استفاده از رمزنگاری کوانتومی و الگوریتم‌های مقاوم در برابر حمله کوانتومی برای رفع این مشکل هستند. این تکنیک ها می توانند به محافظت از شبکه بیت کوین در آینده کمک کنند زیرا در برابر حملات رایانه های کوانتومی مقاوم تر هستند.

علاوه بر این، در حال حاضر هیچ کامپیوتر کوانتومی وجود ندارد که بتواند بیت کوین را کارآمدتر از کامپیوترهای معمولی استخراج کند. اما، با توسعه بیشتر فناوری کوانتومی، می توان تصور کرد که استخراج کوانتومی بیت کوین ممکن است در آینده به واقعیت تبدیل شود.

آیا کامپیوتر کوانتومی می تواند شبکه بیت کوین را هک کند؟

یک کامپیوتر کوانتومی با بهره‌برداری از ظرفیت پردازش بالاتر خود برای شکست رمزگذاری که از کلیدهای خصوصی و تراکنش‌ها در شبکه بیت‌کوین محافظت می‌کند، می‌تواند از نظر تئوری بیت کوین را هک کند. با این حال، وضعیت فعلی فناوری کوانتومی هنوز آنقدر پیشرفت نکرده است که تهدیدی قابل توجه برای امنیت بیت کوین باشد.

کامپیوترهای کوانتومی ممکن است امنیت رمزنگاری کلید عمومی را به دلیل توانایی آنها در پاسخگویی به برخی مسائل ریاضی بسیار سریعتر از کامپیوترهای کلاسیک، مختل کنند. به عنوان مثال، الگوریتم Shor (یک الگوریتم کوانتومی) می تواند اعداد صحیح بزرگ را به طور تصاعدی سریعتر از الگوریتم های کلاسیک فاکتور کند. فاکتورسازی اعداد صحیح بزرگ اساس بسیاری از طرح های رمزگذاری کلید عمومی، از جمله طرح مورد استفاده در بیت کوین است.

اگر یک کامپیوتر کوانتومی توانایی پردازش الگوریتم Shor را داشته باشد، رمزنگاری کلید عمومی به کار رفته در بیت‌کوین و سایر ارزهای دیجیتال ممکن است به صورت فرضی شکسته شود. یک مهاجم با یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند با محاسبه کلید خصوصی مربوط به کلید عمومی مورد استفاده برای دریافت بیت‌کوین، کوین ها را بدزدد. اعداد اول بزرگی که برای تولید ترکیب کلید عمومی-خصوصی استفاده می‌شوند را می‌توان برای دستیابی به این هدف در نظر گرفت.

با این حال، بسیار مهم است که به یاد داشته باشیم محاسبات کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی است و فاقد قدرت اجرای الگوریتم Shor در مقیاس لازم برای رمزگشایی بیت کوین است و هنوز راه زیادی تا ساخت یک کامپیوتر کوانتومی در مقیاس بزرگ که رمزگذاری بیت کوین را می شکند، باقی مانده است.

همچنین بخوانید : الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن چیست؟ و چگونه کار میکند؟

علاوه بر این، شبکه بیت کوین به طور مداوم در حال توسعه برای مقابله با خطرات امنیتی احتمالی، مانند خطر ارائه شده توسط کامپیوترهای کوانتومی است. به عنوان مثال، یک سیستم امضا مبتنی بر هش مانند روش امضای لمپورت Lamport ممکن است بیت کوین را در برابر حملات کوانتومی مقاوم تر کند. محققان همچنین در حال بررسی استفاده از رمزنگاری پسا کوانتومی هستند که با هدف مقاومت در برابر کامپیوترهای کوانتومی ایجاد شده است.

روش امضای Lamport یکی از روش های رمزنگاری پسا کوانتومی در نظر گرفته می شود که می تواند برای ایمن سازی امضاهای دیجیتال در برابر تهدیدات احتمالی رایانه های کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد. این تکنیک چندین جفت کلید عمومی و خصوصی را برای تأیید امضای دیجیتال با استفاده از یک تابع هش یک بار مصرف تولید می کند.

این ویژگی در مقابله با تهدیدات هک کوانتومی اهمیت دارد زیرا هر جفت برای امضای بخش مشخصی از پیام استفاده می‌شود. به دلیل ماهیت یک بار مصرفی تابع هش، حتی اگر مهاجم یکی از کلیدهای خصوصی را در دست بگیرد، نمی تواند از آن برای جعل امضاهای دیگر یا یافتن کلیدهای خصوصی دیگر استفاده کند.

آیا محاسبات کوانتومی می تواند به کاهش مصرف انرژی بیت کوین کمک کند؟

در حالی که محاسبات کوانتومی می تواند به طور بالقوه مصرف انرژی بیت کوین را کاهش دهد و کارایی استخراج را بهبود بخشد، مهم است که خطرات امنیتی بالقوه را در نظر بگیریم و به توسعه الگوریتم های مقاوم در برابر هک کوانتومی برای اطمینان از یکپارچگی شبکه بیت کوین ادامه دهیم.

محاسبات کوانتومی این پتانسیل را دارد که با بهبود کارایی استخراج بیت کوین، مصرف انرژی بیت کوین را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

Quantum annealing (تبرید کوانتومی)، نوعی از کامپیوترهای کوانتومی، می‌تواند روند حل توابع هش مورد نیاز برای استخراج بیت کوین را سرعت بخشد.

تعدیل کوانتومی تکنیکی است که برای حل مسائل بهینه سازی با استفاده از مکانیک کوانتومی استفاده می شود. ماینرها میتوانند با استفاده از تعدیل کوانتومی عملکرد هش را به طور قابل توجهی سریعتر و کارآمدتر از ماینرهای ASIC موجود حل کنند.

با این حال، امنیت شبکه بیت کوین عمدتا به رمزنگاری متکی است که ممکن است در معرض حملات کامپیوترهای کوانتومی قرار گیرد. این موضوع پرسش‌هایی را در مورد انعطاف‌پذیری کوانتومی تکنیک‌های رمزگذاری مورد استفاده توسط بیت‌کوین ایجاد کرده است. برخی از الگوریتم های رمزگذاری مورد استفاده در استخراج بیت کوین، مانند SHA-256، مقاوم در برابر حملات کوانتومی در نظر گرفته می شوند. با این حال، برخی دیگر مانند رمزنگاری کلید عمومی که برای آدرس‌های کیف پول استفاده می‌شود، می‌توانند در برابر هک کوانتومی آسیب‌پذیر باشند.

علیرغم مزایای بالقوه استفاده از محاسبات کوانتومی برای استخراج بیت کوین، اطمینان از اینکه امنیت شبکه به خطر نمی افتد بسیار مهم است. برای ایمن نگه داشتن شبکه از هک کوانتومی، محققان بر روی ایجاد الگوریتم های مقاوم در برابر هک کوانتومی تمرکز می کنند که می توانند در استخراج بیت کوین مورد استفاده قرار گیرند. همچنین مهم است که به یاد داشته باشید همه توابع هش را نمی توان با تعدیل کوانتومی حل کرد. برخی ممکن است هنوز به تکنیک های محاسباتی کلاسیک نیاز داشته باشند.

به عنوان مثال، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری SHA-3 (الگوریتم هش امن 3) را توسعه داد که به دلیل استفاده از ساختار اسفنجی و معماری مبتنی بر جایگشت، مقاوم در برابر حملات کوانتومی در نظر گرفته می شود. با این حال، هیچ شواهد ریاضی برای این ادعا وجود ندارد.

ترجمه شده توسط مجله خبری نیپوتو

برای خرید و فروش شیبااینو به مارکت نیپوتو مراجعه نمایید