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¿Cuál es el impacto de la computación cuántica en Blockchain y Cryptocurrency?

por DWS Holdings Inc2022/05/28

Demasiado Largo; Para Leer

Las supercomputadoras no son tan poderosas como crees y pueden fallar en el modelado de problemas criptográficos complejos, reacciones químicas, sistemas naturales, etc. Las computadoras cuánticas pueden resolver estos problemas a pesar de su complejidad. Sin embargo, la computación cuántica también puede resultar perjudicial para los estándares criptográficos actuales debido a su inmensa velocidad. La tecnología Blockchain puede contrarrestar los desafíos reinventando su implementación actual para anular dicho impacto.

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Las supercomputadoras no son tan poderosas como se piensa y pueden fallar en el modelado de problemas criptográficos complejos, reacciones químicas, sistemas naturales, etc. Las computadoras cuánticas pueden resolver estos problemas a pesar de su complejidad.

Sin embargo, la computación cuántica también puede resultar perjudicial para los estándares criptográficos actuales debido a su inmensa velocidad. La tecnología Blockchain puede contrarrestar los desafíos reinventando su implementación actual para anular dicho impacto.

Las computadoras cuánticas han demostrado que pueden resolver los algoritmos matemáticos más avanzados utilizados en criptografía, la columna vertebral de la tecnología Blockchain y las criptomonedas. Ha generado una preocupación generalizada sobre la ineficacia/desaparición de la criptografía y Bitcoin.

Este artículo analiza estos aspectos en detalle para presentar una visión equilibrada de las implicaciones que la computación cuántica puede tener, ya sean positivas o negativas, en la tecnología Blockchain y las criptomonedas. Antes de profundizar en eso, aquí hay una breve perspectiva sobre la computación cuántica.

¿Qué es la computación cuántica?

Computación cuántica utiliza las leyes complejas de la mecánica cuántica para resolver problemas (como algoritmos matemáticos) que están fuera del alcance de la capacidad de las computadoras convencionales.

Como resultado, las computadoras cuánticas pueden superar a las computadoras más avanzadas de la actualidad , incluidas las supercomputadoras. Aunque no hace que la computación clásica sea redundante, Quantum Computing ha demostrado su utilidad en varios campos, incluidas las ciencias de los materiales, los automóviles, la investigación farmacéutica e incluso la tecnología Blockchain.

¿Qué es Qubit?

Qubit, también conocido como bit cuántico, es la unidad básica de información cuántica utilizada en una computadora cuántica. Es similar al dígito binario o bit utilizado en la computación clásica.

Sin embargo, representa un sistema mecánico-cuántico de dos estados, idéntico al espín de un electrón, dependiendo de su carga o polarización. Un bit puede ser un 1 o un 0 en la computación clásica. Sin embargo, en mecánica cuántica, un qubit puede estar simultáneamente en una superposición coherente de 0 y 1.

Computación cuántica: el estado actual

IBM desarrolló uno de los computadoras cuánticas gigantes conocido hoy en 2020. Esta computadora, que consta de 65 qubits, identifica numerosas áreas donde se puede aplicar la computación cuántica.

Además, China ha mejorado el modelo de IBM al introducir un procesador cuántico de supercomputación de 66 qubits conocido como Zuchongzhi que puede realizar una tarea de muestra en 1,2 horas que una computadora clásica podría tardar ocho años en lograr.

Y en noviembre de 2021, IBM dio a conocer Águila , el procesador cuántico más potente con 127 qubits. Incluso Google pretende crear una computadora cuántica con 1 millón de qubits para 2029.

Sin embargo, incluso después de todos estos desarrollos, sus capacidades requieren una gran mejora. La computación cuántica aún se encuentra en una etapa incipiente. Sin embargo, los gigantes tecnológicos, incluidos Microsoft, Google, IBM y Honeywell, están construyendo computadoras cuánticas a nivel mundial.

Las aplicaciones de Quantum Computing tienen la capacidad potencial de romper el cifrado, la tecnología blockchain e Internet, pero ¿esto sucederá pronto? Aquí hay algunas estadísticas sobre la computación cuántica que deberían darle una idea sobre su crecimiento.

Se estima que el mercado mundial de Computación cuántica alcanzar $ 949 millones para 2025 , mostrando un CAGR del 43% entre 2020 y 2030. Para 2030, el mercado podría expandirse a $ 9 mil millones.

Estados Unidos solo invirtió $ 625 millones en centros multidisciplinares de Investigación en Ciencias de la Información Cuántica en 2020.

¿De qué son capaces las computadoras cuánticas?

Las computadoras cuánticas funcionan utilizando las propiedades de la física cuántica para almacenar datos y realizar cálculos que podrían resultar ventajosos para tareas que son imposibles para las computadoras convencionales e incluso para las supercomputadoras de última generación. Las computadoras cuánticas son capaces de lo siguiente:

Rompiendo el cifrado fuerte *:* Hoy en día, el mundo utiliza sistemas de cifrado TLS y VPN que se consideran inexpugnables. Sin embargo, las computadoras cuánticas pueden descifrar y exponer las capas de seguridad utilizando el algoritmo de Shor. Mientras que los algoritmos de seguridad utilizados hoy en día tardarían 10 000 millones de años en descifrarse, los algoritmos de Quantum Computing no tardarían más de diez segundos en realizar la tarea.

Acelerar los desarrollos en inteligencia artificial *:* Hoy en día, Machine Learning e Inteligencia Artificial son dos de los últimos conceptos con las capacidades tecnológicas más altas posibles. En esta era de Big Data, AI-ML ayuda enormemente a Data Analytics además de otras tecnologías e industrias, como el procesamiento de lenguaje natural (NLP), la detección de fraude en línea y la ciberseguridad, EdTech y el comercio electrónico. Y con su velocidad de cálculo inimaginable, Quantum Computing tiene el potencial de ayudar a ML y AI a escalar más alturas inimaginables hasta ahora.

Ventajas en los mercados financieros *:* La industria financiera fue de las primeras en utilizar Big Data y cálculos combinatorios para realizar proyecciones de movimientos de mercado simulados. Una ventaja de milisegundos en la obtención de información de precios es fundamental en los mercados financieros. Hoy en día, la tecnología financiera (FinTech) se ha disparado a mayores alturas y abarca una amplia gama de sistemas monetarios basados en Blockchain, como las finanzas descentralizadas (DeFi) y los tokens no fungibles (NFT). Con sus velocidades insondables, Quantum Computing puede revolucionar aún más la industria financiera para lograr mucho más de lo que ha logrado.

Implicaciones de la computación cuántica para la tecnología Blockchain y las criptomonedas

La criptografía utiliza los algoritmos matemáticos más seguros para mantener los más altos niveles de seguridad y privacidad. Quantum Computing promete revolucionar la informática mediante la introducción de enormes velocidades de cálculo que potencialmente pueden hacer que la criptografía, la tecnología subyacente detrás de la tecnología Blockchain, y las criptomonedas sean redundantes.

Además de la criptomoneda, Blockchain se usa ampliamente en muchas tecnologías de vanguardia, como FinTech, mercados NFT, DeFi, Metaverse, ciberseguridad, gestión de la cadena de suministro, atención médica, IoT (Internet de las cosas) y gestión de identidad. Un compromiso de computación cuántica en la criptografía Blockchain resultaría en un desastre total, ya que hay mucho en juego a nivel mundial.

Los siguientes puntos muestran las implicaciones del crecimiento de Quantum Computing para la tecnología blockchain y las criptomonedas.

Cifrado: ¿se sacudirán los cimientos de la tecnología blockchain?

IBM ha presentado recientemente un procesador de 127 qubits, considerado uno de los procesadores cuánticos más grandes. El plan es pasar a 1000 qubits para 2023. Con el anuncio de Google de planes para llegar a un millón de qubits para 2029, la base de la tecnología blockchain parece estar sobre una base débil. A partir de hoy, una computadora convencional requerirá 300 billones de años para descifrar el cifrado RSA de 2048 bits. Sin embargo, una computadora cuántica con 4.099 qubits pueden hacerlo en 10 segundos .

¿Bitcoin es cuánticamente seguro?

¿Son las computadoras Quantum actuales una amenaza para Bitcoin? Hasta la fecha, no lo son, pero no se puede decir sobre el futuro. Con 4.099 qubits suficientes para descifrar RSA de 2048 bits en diez segundos, uno puede estremecerse al pensar en lo que podría hacer una computadora de Google de un millón de qubits si se introdujera en 2029, como afirma Google.

Probablemente puede tomar 317 millones de qubits para comprometer bitcoin en una hora. Una ventana de diez minutos necesitará alrededor de dos mil millones de qubits si esto es cierto. Un dispositivo con una capacidad de procesamiento de qubit de 2B no estará listo en breve, ya que lo más alto que se espera pronto es el plan propuesto por Google para crear una computadora cuántica de qubit de 1M para 2029, como se mencionó anteriormente.

Por lo tanto, se puede decir que Bitcoin es cuánticamente seguro a partir de hoy, pero nadie puede predecir el futuro. Internet ha tardado 30 años en llegar a esta posición desde cero.

¿Qué tan poderosas son las computadoras cuánticas para comprometer bitcoin?

Las computadoras cuánticas pueden funcionar a velocidades inimaginables. Por ejemplo, Algoritmo de Shor es una preocupación porque puede factorizar grandes números en números primos de dos componentes, cruciales para romper el cifrado RSA.

Usos de Bitcoin SHA-256 , un algoritmo criptográfico que los sistemas actuales encuentran imposible de romper. Sin embargo, el Algoritmo de Shor teóricamente puede abrirlo. La investigación muestra que un sistema cuántico con 13 millones de qubits puede romper SHA-256 en 24 horas.

La computadora cuántica de 1 millón de qubit propuesta por Google tardará siete años más. Una vez que tenga éxito, la creación de un sistema cuántico de 13 millones de qubits podría no llevar mucho tiempo. Bitcoin y Blockchain son seguros por ahora, pero solo el tiempo puede decir por cuánto tiempo. Algunos de los jugadores clave, como dws holdings inc., puede ofrecerle el asesoramiento de expertos para planificar su preparación para la computación cuántica y el impacto en sus inversiones en criptografía.

La computación cuántica podría tardar algunos años en alcanzar su máximo potencial

Quantum Computing está dando sus pequeños pasos hoy, pero no tomará mucho tiempo para comenzar a volar alto, especialmente considerando la velocidad de la mejora tecnológica. Hace tres décadas, nadie hubiera soñado con el Internet generalizado de hoy con sus enormes capacidades y posibilidades. Uno debe esperar lo siguiente en el futuro.

La computación cuántica tolerante a fallas está lejos *:* IBM presentó el procesador cuántico alimentado por 127 qubits en 2021. La organización ha declarado 2023 como el año para ofrecer ventajas cuánticas . La tecnología se está desarrollando a una velocidad tremenda. Sin embargo, la computación cuántica tolerante a fallas aún está lejos, pero las computadoras cuánticas ruidosas de escala intermedia (NISQ) podrían llegar antes de lo esperado.

Tecnología de cadena de bloques cuántica : a pesar de que Quantum Computing está a muchos años de hacer que la tecnología Blockchain sea redundante, hay motivos de preocupación, especialmente con la velocidad de desarrollo de la tecnología de Quantum Computing. La forma ideal para que Blockchain contrarreste esta amenaza es invertir más agresivamente en investigación e invención. cadena de bloques cuántica tecnología.

Ultimas palabras

Cuando se inventó Internet, nadie había imaginado que podrían surgir tecnologías como Blockchain. Sin embargo, se ha convertido en una realidad hoy y ha revolucionado cada campo concebible vital para la existencia humana.

Sin embargo, Blockchain está amenazado hoy por la tecnología emergente de Quantum Computing, ya que posee un gran potencial para hacer que la criptografía de alta seguridad de Blockchain sea redundante. Profesionales y expertos de dws holdings inc. sugieren que es posible que no suceda en un futuro próximo.

Aún así, la tecnología blockchain debe reinventarse y hacer avanzar su tecnología de criptografía al siguiente nivel y colocarla fuera del alcance de Quantum Computing. Además, en lugar de ver la computación cuántica como una amenaza, las cadenas de bloques deben usar su potencial y posibilidades para mejorar su criptografía y aumentar la seguridad a niveles más altos.