ทฤษฎีภัยคุกคามควอนตัมกลับมาอีกครั้ง: รากฐานของสกุลเงินดิจิทัลสั่นคลอนหรือไม่?

ชื่อบทความต้นฉบับ: "การกลับมาของภัยคุกคามทางควอนตัม รากฐานของสกุลเงินดิจิทัลสั่นคลอนหรือไม่?"

ผู้เขียนบทความต้นฉบับ: Azuma, Odaily Planet Daily

เมื่อไม่นานมานี้ ภัยคุกคามของการประมวลผลควอนตัมต่อสกุลเงินดิจิทัลได้กลายเป็นประเด็นร้อนที่ถูกพูดถึงบนโลกออนไลน์อีกครั้ง เหตุผลเบื้องหลังความสนใจที่กลับมาอีกครั้งนี้ก็คือ บุคคลสำคัญหลายคนในอุตสาหกรรมการประมวลผลควอนตัมและสกุลเงินดิจิทัลได้คาดการณ์เกี่ยวกับพัฒนาการและศักยภาพของการประมวลผลควอนตัมไว้แล้ว

ประการแรก เมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน Scott Aaronson ผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมและผู้อำนวยการศูนย์ข้อมูลควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส กล่าวถึงในบทความว่า "ตอนนี้ฉันเชื่อว่าก่อนการเลือกตั้งประธานาธิบดีสหรัฐฯ ครั้งหน้า เราอาจมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนทานต่อความผิดพลาดซึ่งสามารถรันอัลกอริทึม Shor ได้..."

หลังจากนั้น ในวันที่ 19 พฤศจิกายน Vitalik Buterin ผู้ก่อตั้งร่วมของ Ethereum ยังได้กล่าวสุนทรพจน์ในงานประชุม Devconnect ในกรุงบัวโนสไอเรส โดยระบุว่า การเข้ารหัสด้วยเส้นโค้งวงรี (Elliptic Curve Cryptography: ECC) อาจถูกทำลายโดยการประมวลผลควอนตัมภายในการเลือกตั้งประธานาธิบดีของสหรัฐฯ ในปี 2028 และเรียกร้องให้ Ethereum อัปเกรดเป็นอัลกอริทึมหลังควอนตัมภายในสี่ปี

ภัยคุกคามควอนตัมคืออะไร?

ก่อนที่เราจะตีความคำทำนายของ Scott และ Vitalik เราก็ต้องอธิบายสั้นๆ ว่า "ภัยคุกคามเชิงควอนตัม" คืออะไร

หากพูดแบบง่ายๆ ภัยคุกคามเชิงควอนตัมต่อสกุลเงินดิจิทัลหมายถึงความเป็นไปได้ที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพเพียงพอในอนาคตจะทำลายรากฐานการเข้ารหัสที่ปกป้องความปลอดภัยของสกุลเงินดิจิทัลในปัจจุบันได้ ซึ่งอาจทำลายรูปแบบความปลอดภัยของสกุลเงินเหล่านั้นได้

ในปัจจุบัน ความปลอดภัยของสกุลเงินดิจิทัลเกือบทั้งหมด (เช่น Bitcoin และ Ethereum) อาศัยเทคโนโลยีที่เรียกว่า "การเข้ารหัสแบบไม่สมมาตร" โดยสองส่วนที่สำคัญที่สุดคือ "คีย์ส่วนตัว" และ "คีย์สาธารณะ"

• รหัสส่วนตัว: เก็บไว้เป็นความลับโดยผู้ใช้ ใช้ในการลงนามธุรกรรมและพิสูจน์ความเป็นเจ้าของสินทรัพย์

• คีย์สาธารณะ: สร้างจากคีย์ส่วนตัว สามารถเปิดเผยต่อสาธารณะได้ และใช้เป็นที่อยู่กระเป๋าเงินหรือส่วนหนึ่งของที่อยู่

รากฐานสำคัญของความปลอดภัยในสกุลเงินดิจิทัลอยู่ที่การดึงคีย์ส่วนตัวจากคีย์สาธารณะในปัจจุบันนั้นเป็นไปไม่ได้ในการคำนวณ อย่างไรก็ตาม การประมวลผลเชิงควอนตัม ซึ่งใช้ประโยชน์จากหลักการของกลศาสตร์ควอนตัม สามารถเร่งกระบวนการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์บางอย่างได้อย่างมากโดยการรันอัลกอริทึมเฉพาะ (เช่น อัลกอริทึมของชอร์ที่กล่าวถึงข้างต้น) ซึ่งเป็นจุดอ่อนของการเข้ารหัสแบบอสมมาตร

มาอธิบายเพิ่มเติมกันว่าอัลกอริทึมของชอร์คืออะไร เราจะไม่ลงลึกในเชิงคณิตศาสตร์มากนัก แต่โดยพื้นฐาน แล้ว แก่นแท้ของอัลกอริทึมของชอร์คือ มันสามารถเปลี่ยนปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ "แทบจะแก้ไม่ได้" บนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก ให้กลายเป็นปัญหาการหาคาบที่ "แก้ได้ค่อนข้างง่าย" บนคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งอาจคุกคามระบบการเข้ารหัสลับสกุลเงินดิจิทัลแบบ "คีย์ส่วนตัว - คีย์สาธารณะ" ที่มีอยู่ในปัจจุบัน

ตัวอย่างที่เข้าใจง่ายกว่าคือ คุณสามารถเปลี่ยนตะกร้าสตรอว์เบอร์รี (คล้ายกับคีย์ส่วนตัว) ให้เป็นแยม (คล้ายกับคีย์สาธารณะ) ได้อย่างง่ายดาย แต่แน่นอนว่าไม่สามารถย้อนกลับแยมกลับไปเป็นสตรอว์เบอร์รีได้ อย่างไรก็ตาม จู่ๆ ก็มีรหัสโกง (คล้ายกับการคำนวณแบบควอนตัม) ปรากฏขึ้น ซึ่งอาจช่วยให้บรรลุเป้าหมายนี้ได้อย่างรวดเร็ว (คล้ายกับอัลกอริทึมของชอร์)

รากฐานของ Cryptocurrency สั่นคลอนแล้วหรือยัง?

ดังนั้นนี่หมายความว่าสกุลเงินดิจิทัลจะถึงคราวล่มสลายใช่หรือไม่?

อย่าเพิ่งตื่นตระหนก ภัยคุกคามจากควอนตัมนั้นมีจริง แต่ปัญหานี้ไม่ได้เร่งด่วนขนาดนั้น เหตุผลของคำกล่าวนี้ส่วนใหญ่อยู่ที่สองประเด็นหลัก ประการแรก ยังมีเวลาอีกนานก่อนที่ภัยคุกคามที่แท้จริงจะเกิดขึ้น ประการที่สอง สกุลเงินดิจิทัลสามารถนำอัลกอริทึมหลังควอนตัมมาใช้ได้ผ่านการอัพเกรด

ประการแรก เกี่ยวกับประเด็นแรก แม้ว่าคำทำนายของ Scott จะเป็นความจริงก่อนการเลือกตั้งปี 2028 ก็ไม่ได้หมายความว่าความปลอดภัยของสกุลเงินดิจิทัลจะถูกบุกรุกอย่างแท้จริง คำกล่าวของ Vitalik ไม่ได้หมายความว่ารากฐานของ Bitcoin และ Ethereum จะสั่นคลอน แต่เพียงชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงในเชิงทฤษฎีในระยะยาวเท่านั้น

ฮาซีบ พันธมิตรของ Dragonfly Capital อธิบายว่าไม่จำเป็นต้องตื่นตระหนกเกี่ยวกับไทม์ไลน์ใหม่ของการประมวลผลควอนตัม เพราะ การรันอัลกอริทึมของชอร์ไม่ได้เทียบเท่ากับการทำลายคีย์เส้นโค้งวงรี 256 บิต (คีย์ ECC) จริงๆ คุณสามารถใช้อัลกอริทึมของชอร์เพื่อทำลายตัวเลขหนึ่งตัวได้ ซึ่งก็น่าประทับใจพอสมควร แต่การทำลายตัวเลขที่มีหลักหลายร้อยหลักนั้นต้องใช้ขนาดการประมวลผลและความสามารถทางวิศวกรรมที่มากขึ้นอย่างมาก... นี่เป็นสิ่งที่ต้องให้ความสำคัญอย่างจริงจัง แต่ยังไม่ใกล้จะเกิดขึ้นในเร็วๆ นี้

MASTR ผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยคริปโทเคอร์เรนซี ได้ให้คำตอบทางคณิตศาสตร์ที่ชัดเจนยิ่งขึ้น การทำลายลายเซ็นเส้นโค้งวงรี (ECDSA) ที่ใช้ในคริปโทเคอร์เรนซีอย่าง Bitcoin และ Ethereum ในปัจจุบัน จำเป็นต้องใช้คิวบิตเชิงตรรกะประมาณ 2,300 คิวบิต การดำเนินการควอนตัม 10¹² ถึง 10¹³ และหากรวมการแก้ไขข้อผิดพลาดแล้ว จะต้องใช้คิวบิตทางกายภาพหลายล้านถึงพันล้านคิวบิต อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบันมีคิวบิตที่มีสัญญาณรบกวนเพียง 100 ถึง 400 คิวบิต ซึ่งมีอัตราความผิดพลาดสูงและมีระยะเวลาเชื่อมโยงสั้น ช่อง ว่างระหว่างข้อกำหนดในการทำลายลายเซ็นเส้นโค้งวงรียังคงอย่างน้อยสี่ลำดับความสำคัญ

สำหรับประเด็นที่สอง ผู้เชี่ยวชาญด้านการเข้ารหัสในอุตสาหกรรมยังกำลังพัฒนาอัลกอริทึมการเข้ารหัสหลังควอนตัม (PQC) ใหม่ที่สามารถต้านทานการโจมตีด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ และบล็อคเชนกระแสหลักก็ได้เตรียมพร้อมสำหรับสิ่งนี้แล้ว

เมื่อต้นเดือนมีนาคมปีที่แล้ว Vitalik ได้เขียนบทความเรื่อง "หากการโจมตีด้วยควอนตัมมาถึงพรุ่งนี้ Ethereum จะแก้ไขปัญหานี้อย่างไร" ในบทความดังกล่าว เขาได้กล่าวถึงความสามารถในการรับมือภัยคุกคามจากควอนตัมของลายเซ็น Winternitz หรือ STARK และยังได้จินตนาการว่า Ethereum จะรีบอัปเกรดอย่างเร่งด่วนในกรณีฉุกเฉินอีกด้วย

เมื่อเทียบกับ Ethereum แล้ว Bitcoin อาจไม่มีความยืดหยุ่นในการอัพเกรดมากนัก แต่ชุมชนได้นำเสนอโซลูชันการอัปเกรดอัลกอริทึมที่มีศักยภาพมากมาย เช่น Dilithium, Falcon และ SPHINCS+ จากการถกเถียงเกี่ยวกับเรื่องนี้ที่เพิ่มขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ Adam Back ผู้ก่อตั้ง Bitcoin OG ได้ระบุว่ามาตรฐานการเข้ารหัสหลังควอนตัมสามารถนำไปใช้ได้นานก่อนที่จะเกิดภัยคุกคามร้ายแรงจากการประมวลผลควอนตัม

โดยสรุปแล้ว ภัยคุกคามจากควอนตัมเปรียบเสมือน “กุญแจหลัก” ที่อยู่ห่างไกล ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถปลดล็อกกุญแจเข้ารหัสของบล็อกเชนทั้งหมดในปัจจุบันได้ อย่างไรก็ตาม ผู้สร้างกุญแจเหล่านี้ได้ศึกษากุญแจแบบใหม่ที่กุญแจหลักนี้ไม่สามารถเปิดได้มานานแล้ว และกำลังเตรียมเปลี่ยนประตูทุกบานด้วยกุญแจใหม่ก่อนที่จะสร้างกุญแจหลักขึ้น

นี่คือความเป็นจริงเชิงวัตถุในปัจจุบันเกี่ยวกับภัยคุกคามควอนตัม เราไม่สามารถเพิกเฉยต่อความก้าวหน้าของมันได้ แต่ก็ไม่จำเป็นต้องตื่นตระหนกจนลืมตัวเพราะเรื่องนี้

ลิงค์บทความต้นฉบับ

ยินดีต้อนรับเข้าสู่ชุมชน BlockBeats อย่างเป็นทางการ:

กลุ่มสมัครสมาชิก Telegram: https://t.me/theblockbeats

กลุ่มสนทนา Telegram: https://t.me/BlockBeats_App

บัญชี Twitter อย่างเป็นทางการ: https://twitter.com/BlockBeatsAsia