양자 컴퓨팅이 암호화에 위협이 되지 않는 이유…

양자 컴퓨팅은 최근 몇 년 동안 암호화폐와 블록체인 기술의 미래에 대한 우려를 불러일으켰습니다. 예를 들어, 매우 정교한 양자 컴퓨터가 언젠가는 오늘날의 암호화를 해독할 수 있게 되어 보안을 블록체인 공간의 사용자에게 심각한 문제로 만들 것이라고 일반적으로 가정합니다.

XNUMXD덴탈의 SHA-256 암호화 프로토콜 비트코인 네트워크 보안에 사용되는 비트코인은 현재 오늘날의 컴퓨터에서 깨지지 않습니다. 그러나 전문가들은 예상 XNUMX년 안에 양자 컴퓨팅은 기존 암호화 프로토콜을 깨뜨릴 수 있을 것입니다.

레이어 1 블록체인 플랫폼인 QAN 플랫폼의 최고 기술 책임자인 요한 폴렉삭(Johann Polecsak)은 코인텔레그래프에 다음과 같이 말했습니다.

"분명히. 오늘날 모든 주요 블록체인을 지원하고 QC 공격에 취약한 것으로 입증된 타원 곡선 서명은 시스템의 유일한 인증 메커니즘인 중단됩니다. 한 번 깨지면 합법적인 지갑 소유자와 서명을 위조한 해커를 구분하는 것이 말 그대로 불가능할 것입니다.”

현재 암호화 해시 알고리즘이 해킹되면 수천억 개의 디지털 자산이 악의적인 행위자의 도난에 취약하게 됩니다. 그러나 이러한 우려에도 불구하고 양자 컴퓨팅이 블록체인 기술에 대한 실행 가능한 위협이 되기까지는 아직 갈 길이 멉니다. 

양자 컴퓨팅이란 무엇입니까?

현대의 컴퓨터는 정보를 처리하고 "비트"를 사용하여 계산을 수행합니다. 불행히도 이러한 비트는 두 위치와 두 가지 별개의 상태에서 동시에 존재할 수 없습니다.

대신, 전통적인 컴퓨터 비트는 0 또는 1 값을 가질 수 있습니다. 좋은 비유는 전등 스위치가 켜지거나 꺼지는 것입니다. 따라서 예를 들어 한 쌍의 비트가 있는 경우 해당 비트는 0-0, 0-1, 1-0 또는 1-1의 네 가지 잠재적 조합 중 하나만 보유할 수 있습니다.

보다 실용적인 관점에서 이것이 의미하는 바는 복잡한 계산, 즉 각각의 모든 잠재적 구성을 고려해야 하는 계산을 완료하는 데 평균 컴퓨터가 상당한 시간이 걸릴 가능성이 있다는 것입니다.

양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와 동일한 제약 조건에서 작동하지 않습니다. 대신, 그들은 전통적인 비트가 아닌 양자 비트 또는 "큐비트"라는 것을 사용합니다. 이러한 큐비트는 0과 1의 상태로 동시에 공존할 수 있습니다.

앞서 언급했듯이 XNUMX비트는 XNUMX가지 가능한 조합 중 하나만 동시에 보유할 수 있습니다. 그러나 단일 큐비트 쌍은 XNUMX개 모두를 동시에 저장할 수 있습니다. 그리고 가능한 옵션의 수는 큐비트가 추가될 때마다 기하급수적으로 늘어납니다.

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결과적으로 양자 컴퓨터는 여러 다른 구성을 동시에 고려하면서 많은 계산을 수행할 수 있습니다. 예를 들어 다음을 고려하십시오. 54큐비트 Sycamore 프로세서 Google이 개발한 것입니다. 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터가 완성하는 데 200년이 걸렸을 계산을 10,000초 만에 완료할 수 있었습니다.

간단히 말해서 양자 컴퓨터는 큐비트를 사용하여 여러 계산을 동시에 수행하기 때문에 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠릅니다. 또한 큐비트는 0, 1 또는 둘 다의 값을 가질 수 있으므로 현재 컴퓨터에서 사용하는 이진 비트 시스템보다 훨씬 효율적입니다.

다양한 유형의 양자 컴퓨팅 공격

소위 스토리지 공격은 지갑의 공개 키가 공개 원장에 표시되는 주소와 같이 민감한 블록체인 주소에 집중하여 현금을 훔치려는 악의적인 당사자와 관련됩니다.

XNUMX만 비트코인(BTC) 또는 전체 BTC의 25%, 공격에 취약하다 소유자가 해시되지 않은 공개 키를 사용하거나 BTC 주소를 재사용하기 때문에 양자 컴퓨터에 의해 발생합니다. 양자 컴퓨터는 해시되지 않은 공개 주소에서 개인 키를 해독할 수 있을 만큼 강력해야 합니다. 개인 키가 성공적으로 해독되면 악의적인 행위자가 사용자의 지갑에서 직접 사용자의 자금을 훔칠 수 있습니다.

그러나 전문가들은 필요한 컴퓨팅 성능을 예상 이러한 공격을 수행하려면 큐비트가 100개 미만인 현재 양자 컴퓨터보다 수백만 배 더 많을 것입니다. 그럼에도 불구하고 양자 컴퓨팅 분야의 연구원들은 사용 중인 큐비트 수가 도달 향후 10년 동안 XNUMX만.

이러한 공격으로부터 자신을 보호하기 위해 암호화 사용자는 주소를 재사용하거나 공개 키가 공개되지 않은 주소로 자금을 이동하는 것을 피해야 합니다. 이론상으로는 좋아 보이지만 일상적인 사용자에게는 너무 지루할 수 있습니다.

강력한 양자 컴퓨터에 액세스할 수 있는 사람이 전송 공격을 시작하여 전송 중인 블록체인 트랜잭션에서 돈을 훔치려고 시도할 수 있습니다. 모든 거래에 적용되기 때문에 이 공격의 범위는 훨씬 더 넓습니다. 그러나 채굴자가 트랜잭션을 실행하기 전에 공격자가 완료해야 하므로 수행하는 것이 더 어렵습니다.

대부분의 상황에서 공격자는 Bitcoin 및 Ethereum과 같은 네트워크의 확인 시간으로 인해 몇 분 이상 걸리지 않습니다. 해커는 또한 이러한 공격을 수행하기 위해 수십억 큐비트가 필요하므로 저장 공격보다 통과 공격의 위험이 훨씬 낮습니다. 그럼에도 불구하고 여전히 사용자가 염두에 두어야 할 사항입니다.

이동 중 공격으로부터 보호하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 이를 위해서는 블록체인의 기본 암호화 서명 알고리즘을 양자 공격에 강한 알고리즘으로 전환해야 합니다.

양자 컴퓨팅으로부터 보호하기 위한 조치

블록체인 기술에 대한 신뢰할 수 있는 위협으로 간주되기 전에 양자 컴퓨팅으로 수행해야 할 작업이 여전히 많습니다. 

또한 블록체인 기술은 양자 컴퓨터가 널리 보급될 즈음에는 양자 보안 문제를 해결하기 위해 진화할 가능성이 가장 큽니다. IOTA와 같은 암호화폐가 이미 있습니다. 방향성 비순환 그래프 (DAG) 양자 저항성으로 간주되는 기술. 방향성 비순환 그래프는 블록체인을 구성하는 블록과 달리 노드와 노드 간의 연결로 구성됩니다. 따라서 암호화 거래의 기록은 노드의 형태를 취합니다. 그런 다음 이러한 교환의 기록이 하나씩 쌓입니다.

블록 격자는 양자 저항성이 있는 또 다른 DAG 기반 기술입니다. QAN 플랫폼과 같은 블록체인 네트워크는 개발자가 양자 저항 스마트 계약, 분산 애플리케이션 및 디지털 자산을 구축할 수 있도록 하는 기술을 사용합니다. 격자 암호는 양자 컴퓨터가 쉽게 풀지 못할 수 있는 문제를 기반으로 하기 때문에 양자 컴퓨터에 내성이 있다. 그만큼 name 이 문제에 주어진 것이 최단 벡터 문제(SVP)입니다. 수학적으로 SVP는 고차원 격자에서 가장 짧은 벡터를 찾는 문제입니다.

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SVP는 양자컴퓨팅의 특성상 양자컴퓨터가 풀기 어려운 것으로 생각된다. 큐비트의 상태가 완전히 정렬되어야만 양자 컴퓨터에서 중첩 원리를 사용할 수 있습니다. 양자 컴퓨터는 큐비트의 상태가 완벽하게 정렬될 때 중첩 원리를 사용할 수 있습니다. 그러나 상태가 그렇지 않은 경우에는 보다 일반적인 계산 방법에 의존해야 합니다. 결과적으로 양자 컴퓨터는 SVP를 푸는 데 성공할 가능성이 매우 낮습니다. 이것이 격자 기반 암호화가 양자 컴퓨터에 대해 안전한 이유입니다.

전통적인 조직조차도 양자 보안을 향한 조치를 취했습니다. JP모건과 도시바가 공동 개발 양자 키 배포(QKD), 그들은 양자 저항성이라고 주장하는 솔루션입니다. 양자 물리학 및 암호화를 사용하여 QKD를 사용하면 두 당사자가 기밀 데이터를 거래하는 동시에 거래를 도청하려는 제XNUMX자의 노력을 식별하고 저지할 수 있습니다. 이 개념은 양자 컴퓨터가 미래에 수행할 수 있는 가상의 블록체인 공격에 대한 잠재적으로 유용한 보안 메커니즘으로 간주되고 있습니다.