15,979 lượt đọc

Tác động của Điện toán lượng tử đối với Blockchain và Tiền điện tử là gì?

từ tác giả DWS Holdings Inc2022/05/28

dài quá đọc không nổi

Siêu máy tính không mạnh như bạn nghĩ và có thể thất bại trong việc lập mô hình các vấn đề mật mã phức tạp, phản ứng hóa học, hệ thống tự nhiên, v.v. Máy tính lượng tử có thể giải quyết những vấn đề này bất chấp độ phức tạp của chúng. Tuy nhiên, tính toán Lượng tử cũng có thể gây bất lợi cho các tiêu chuẩn mật mã ngày nay với tốc độ khủng khiếp của nó. Công nghệ chuỗi khối có thể chống lại những thách thức bằng cách phát minh lại cách triển khai hiện tại của nó để vô hiệu hóa tác động đó.

Companies Mentioned

Coin Mentioned

featured image - Tác động của Điện toán lượng tử đối với Blockchain và Tiền điện tử là gì?

Siêu máy tính không mạnh như bạn nghĩ và có thể thất bại trong việc mô hình hóa các vấn đề mật mã phức tạp, phản ứng hóa học, hệ thống tự nhiên, v.v. Máy tính lượng tử có thể giải quyết những vấn đề này bất chấp độ phức tạp của chúng.

Tuy nhiên, điện toán lượng tử cũng có thể gây bất lợi cho các tiêu chuẩn mật mã ngày nay với tốc độ khủng khiếp của nó. Công nghệ chuỗi khối có thể chống lại những thách thức bằng cách phát minh lại cách triển khai hiện tại của nó để vô hiệu hóa tác động đó.

Máy tính lượng tử đã cho thấy rằng chúng có thể giải quyết các thuật toán toán học tiên tiến nhất được sử dụng trong mật mã, xương sống của công nghệ Blockchain và tiền điện tử. Nó đã dẫn đến mối quan tâm rộng rãi về sự kém hiệu quả / sụp đổ của tiền mã hóa và Bitcoin.

Bài viết này thảo luận chi tiết về các khía cạnh này để trình bày một cái nhìn cân bằng về những tác động mà Điện toán lượng tử có thể có, cho dù tích cực hay tiêu cực, đối với công nghệ Blockchain và tiền điện tử. Trước khi đi sâu vào vấn đề đó, đây là một cái nhìn ngắn gọn về điện toán lượng tử.

Máy tính lượng tử là gì?

Tính toán lượng tử sử dụng các định luật phức tạp của cơ học lượng tử để giải quyết các vấn đề (chẳng hạn như các thuật toán toán học) nằm ngoài khả năng của máy tính thông thường.

Kết quả là máy tính lượng tử có thể vượt trội so với các máy tính tiên tiến nhất hiện nay , bao gồm cả siêu máy tính. Mặc dù nó không làm cho máy tính cổ điển trở nên thừa thãi, Máy tính lượng tử đã chứng minh được tiện ích của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm khoa học vật liệu, ô tô, nghiên cứu dược phẩm và thậm chí cả công nghệ Blockchain.

Qubit là gì?

Qubit, còn được gọi là bit lượng tử, là đơn vị cơ bản của thông tin lượng tử được sử dụng trong máy tính lượng tử. Nó tương tự như chữ số nhị phân hoặc bit được sử dụng trong máy tính cổ điển.

Tuy nhiên, nó đại diện cho một hệ thống cơ lượng tử hai trạng thái, giống hệt spin của một electron, tùy thuộc vào điện tích hoặc sự phân cực của nó. Một bit có thể là 1 hoặc 0 trong máy tính cổ điển. Tuy nhiên, trong cơ học lượng tử, một qubit có thể đồng thời ở trong một chồng chất nhất quán của 0 và 1.

Máy tính lượng tử: Trạng thái hiện tại

IBM đã phát triển một trong những máy tính lượng tử khổng lồ được biết đến ngày nay vào năm 2020. Máy tính này, bao gồm 65 qubit, xác định nhiều lĩnh vực mà bạn có thể áp dụng Điện toán lượng tử.

Ngoài ra, Trung Quốc đã cải tiến mô hình IBM bằng cách giới thiệu một bộ xử lý lượng tử siêu máy tính 66 qubit được gọi là Zuchongzhi có thể thực hiện một nhiệm vụ mẫu trong 1,2 giờ mà một máy tính cổ điển có thể mất tám năm để hoàn thành.

Và vào tháng 11 năm 2021, IBM công bố chim ưng , bộ xử lý lượng tử mạnh nhất với 127 qubit. Ngay cả Google cũng đặt mục tiêu tạo ra một máy tính lượng tử với 1 triệu qubit vào năm 2029.

Tuy nhiên, ngay cả sau tất cả những sự phát triển này, khả năng của chúng đòi hỏi sự cải thiện to lớn. Máy tính lượng tử vẫn đang trong giai đoạn sơ khai. Tuy nhiên, những gã khổng lồ công nghệ, bao gồm Microsoft, Google, IBM và Honeywell, đang xây dựng máy tính lượng tử trên toàn cầu.

Các ứng dụng Máy tính lượng tử có khả năng phá vỡ mã hóa, công nghệ blockchain và internet, nhưng liệu nó có sớm xảy ra không? Dưới đây là một số thống kê về Máy tính lượng tử sẽ cung cấp cho bạn ý tưởng về sự phát triển của nó.

Thị trường điện toán lượng tử toàn cầu ước tính đạt 949 triệu đô la vào năm 2025 , hiển thị một CAGR là 43% từ năm 2020 đến năm 2030. Đến năm 2030, thị trường có thể mở rộng lên 9 tỷ đô la.

Riêng Mỹ đầu tư 625 triệu đô la tại các trung tâm Nghiên cứu Khoa học Thông tin Lượng tử đa ngành vào năm 2020.

Máy tính lượng tử có khả năng gì?

Máy tính lượng tử hoạt động bằng cách sử dụng các đặc tính của vật lý lượng tử để lưu trữ dữ liệu và thực hiện các phép tính có thể tỏ ra thuận lợi cho các nhiệm vụ mà máy tính thông thường và thậm chí là siêu máy tính tối tân không thể thực hiện được. Máy tính lượng tử có khả năng:

Phá vỡ mã hóa mạnh mẽ *: * Ngày nay, thế giới sử dụng các hệ thống mã hóa TLS và VPN được coi là bất khả xâm phạm. Tuy nhiên, máy tính lượng tử có thể bẻ khóa và làm lộ các lớp bảo mật sử dụng thuật toán Shor. Trong khi các thuật toán bảo mật được sử dụng ngày nay sẽ mất 10 tỷ năm để giải mã, các thuật toán Máy tính lượng tử sẽ không mất quá 10 giây cho nhiệm vụ.

Đẩy nhanh sự phát triển của trí tuệ nhân tạo *: * Ngày nay, Học máy và Trí tuệ nhân tạo là hai trong số những khái niệm mới nhất với khả năng công nghệ cao nhất có thể. Trong thời đại Dữ liệu lớn này, AI-ML giúp Phân tích dữ liệu rất nhiều bên cạnh các công nghệ và ngành khác, chẳng hạn như Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP), phát hiện gian lận trực tuyến và an ninh mạng, EdTech và Thương mại điện tử. Và với tốc độ tính toán không thể tưởng tượng của mình, Máy tính lượng tử có tiềm năng giúp ML và AI mở rộng quy mô lên những tầm cao không thể tưởng tượng được cho đến nay.

Thuận lợi trên thị trường tài chính *: * Ngành tài chính là một trong những ngành đầu tiên sử dụng Dữ liệu lớn và các phép tính tổ hợp để đưa ra các dự báo về chuyển động thị trường mô phỏng. Lợi thế một phần nghìn giây trong việc thu thập thông tin giá là rất quan trọng trong thị trường tài chính. Ngày nay, Công nghệ tài chính (FinTech) đã phát triển lên một tầm cao mới bao gồm một loạt các hệ thống tiền tệ dựa trên Blockchain, chẳng hạn như Tài chính phi tập trung (DeFi) và các mã thông báo không thể thay thế (NFT). Với tốc độ đáng kinh ngạc, Máy tính lượng tử có thể cách mạng hóa ngành tài chính hơn nữa để đạt được nhiều hơn những gì nó có.

Hàm ý của Điện toán lượng tử đối với Công nghệ Blockchain và Tiền điện tử

Mật mã sử dụng các thuật toán toán học an toàn nhất để duy trì mức độ bảo mật và quyền riêng tư cao nhất. Điện toán lượng tử hứa hẹn sẽ cách mạng hóa điện toán bằng cách giới thiệu tốc độ tính toán khổng lồ có thể làm cho tiền mã hóa, công nghệ cơ bản đằng sau Công nghệ Blockchain và tiền điện tử trở nên dư thừa.

Bên cạnh tiền điện tử, Blockchain được sử dụng rộng rãi trong nhiều công nghệ hiện đại, chẳng hạn như FinTech, NFT marketplaces, DeFi, Metaverse, cybersecurity, quản lý chuỗi cung ứng, chăm sóc sức khỏe, IoT (Internet of Things) và quản lý danh tính. Do đó, một thỏa hiệp điện toán lượng tử trên tiền mã hóa Blockchain sẽ dẫn đến thảm họa toàn diện vì có rất nhiều nguy cơ bị đe dọa trên toàn cầu.

Những điểm sau đây cho thấy tác động của sự tăng trưởng của Điện toán lượng tử đối với công nghệ blockchain và tiền điện tử.

Tiền mã hóa: Liệu nền tảng của công nghệ blockchain có bị lung lay?

IBM gần đây đã giới thiệu một bộ xử lý 127-qubit, được coi là một trong những bộ xử lý lượng tử lớn nhất. Kế hoạch là tăng lên 1000 qubit vào năm 2023. Với việc Google công bố kế hoạch tăng lên một triệu qubit vào năm 2029, nền tảng của công nghệ blockchain dường như đang ở thế yếu. Tính đến ngày nay, một máy tính thông thường sẽ cần 300 nghìn tỷ năm để bẻ khóa mã hóa RSA 2048-bit. Tuy nhiên, một máy tính lượng tử với 4.099 qubit có thể làm điều đó trong 10 giây .

Bitcoin có an toàn lượng tử không?

Các máy tính Lượng tử hiện tại có phải là mối đe dọa đối với Bitcoin không? Hiện tại thì không, nhưng người ta không thể nói trước về tương lai. Với 4.099 qubit đủ để bẻ khóa RSA 2048-bit trong mười giây, người ta có thể rùng mình khi nghĩ máy tính một triệu qubit của Google có thể làm được gì nếu được giới thiệu vào năm 2029, như Google tuyên bố.

Nó có thể mất 317 triệu qubit để thỏa hiệp bitcoin trong một giờ. Một cửa sổ mười phút sẽ cần khoảng hai tỷ qubit nếu điều này là đúng. Một thiết bị có khả năng xử lý 2B qubit sẽ không sẵn sàng trong thời gian ngắn vì mức cao nhất được mong đợi sớm là kế hoạch được đề xuất của Google để tạo ra một máy tính lượng tử 1M qubit vào năm 2029, như đã đề cập ở trên.

Do đó, người ta có thể nói rằng Bitcoin là an toàn lượng tử cho đến ngày nay, nhưng không ai có thể đoán trước được tương lai. Internet đã mất 30 năm để đạt được vị trí này từ đầu.

Máy tính lượng tử mạnh đến mức nào để thỏa hiệp với bitcoin?

Máy tính lượng tử có thể hoạt động với tốc độ không tưởng. Ví dụ, Thuật toán rút gọn là một mối quan tâm vì nó có thể tính các số lớn thành các số nguyên tố hai thành phần, rất quan trọng để phá vỡ mã hóa RSA.

Bitcoin sử dụng SHA-256 , một thuật toán mật mã mà các hệ thống ngày nay không thể phá vỡ. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, Thuật toán Shor có thể mở nó ra. Nghiên cứu cho thấy rằng một hệ thống lượng tử với 13 triệu qubit có thể phá vỡ SHA-256 trong 24 giờ.

Máy tính lượng tử 1M qubit được đề xuất của Google sẽ mất thêm bảy năm nữa. Một khi nó thành công, việc tạo ra một hệ thống lượng tử 13M qubit có thể không mất nhiều thời gian. Bitcoin và Blockchain hiện tại là an toàn, nhưng chỉ thời gian có thể cho biết trong bao lâu. Một số người chơi chính, chẳng hạn như DWS Holdings Inc., có thể cung cấp cho bạn lời khuyên từ chuyên gia để lập kế hoạch sẵn sàng cho điện toán lượng tử và tác động đến các khoản đầu tư tiền điện tử của bạn.

Có thể mất một vài năm để Máy tính lượng tử đạt được tiềm năng đầy đủ của nó

Máy tính lượng tử ngày nay đang có những bước tiến mới, nhưng sẽ không mất nhiều thời gian để bắt đầu bay cao, đặc biệt là khi xem xét tốc độ cải tiến công nghệ. Ba thập kỷ trước, không ai có thể mơ về một mạng internet rộng khắp ngày nay với những khả năng và khả năng to lớn của nó. Người ta phải mong đợi những điều sau đây trong tương lai.

Máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi còn xa *: * IBM đã giới thiệu bộ xử lý lượng tử hỗ trợ 127 qubit vào năm 2021. Tổ chức đã tuyên bố 2023 là năm mang lại lợi thế lượng tử . Công nghệ đang phát triển với tốc độ chóng mặt. Tuy nhiên, Máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi vẫn còn một thời gian nữa, nhưng máy tính Lượng tử quy mô trung gian ồn ào (NISQ) có thể ra mắt sớm hơn dự kiến.

Công nghệ chuỗi khối lượng tử : Mặc dù Máy tính lượng tử còn nhiều năm nữa mới có thể khiến công nghệ Blockchain trở nên dư thừa, nhưng vẫn có lý do để lo ngại, đặc biệt là với tốc độ phát triển của công nghệ Máy tính lượng tử. Cách lý tưởng để Blockchain chống lại mối đe dọa này là đầu tư mạnh mẽ hơn vào nghiên cứu và phát minh blockchain lượng tử Công nghệ.

Từ cuối cùng

Khi internet được phát minh, không ai có thể hình dung ra những công nghệ như Blockchain có thể xuất hiện. Tuy nhiên, ngày nay điều đó đã trở thành hiện thực và đã cách mạng hóa mọi lĩnh vực có thể hình dung được là yếu tố sống còn đối với sự tồn tại của con người.

Tuy nhiên, ngày nay Blockchain đang bị đe dọa từ công nghệ Máy tính lượng tử mới nổi vì nó có tiềm năng mạnh mẽ để làm cho mật mã bảo mật cao của Blockchain trở nên dư thừa. Các chuyên gia và chuyên gia từ DWS Holdings Inc. gợi ý rằng nó có thể không xảy ra trong tương lai gần.

Tuy nhiên, công nghệ blockchain phải tự tái tạo và nâng cao công nghệ mật mã của nó lên cấp độ tiếp theo và đặt nó ngoài tầm với của Máy tính lượng tử. Bên cạnh đó, thay vì coi Điện toán lượng tử là một mối đe dọa, các blockchain phải sử dụng tiềm năng và khả năng của nó để cải thiện mật mã của chúng và tăng cường bảo mật lên các cấp độ cao hơn.