Квантовые вычисления могут гораздо легче сломать шифрование, похожее на биткойн, чем изначально предполагалось, говорит исследователь Google.

Новый исследовательский документ, подготовленный исследователем Google Quantum AI Крейгом Гидни, показывает, что для взлома широко используемого шифрования RSA может понадобиться в 20 раз меньше квантовых ресурсов, чем считалось ранее. В выводе не упоминался биткойн, хотя RSA является алгоритмом шифрования с открытым ключом, который использует два разных, но связанных ключа: открытый для шифрования и закрытый для расшифровки. Биткойн не использует RSA, а полагается на криптографию с эллиптическими кривыми (ECC).

Тем не менее, ECC также можно сломать с помощью алгоритма Шора — квантового алгоритма, предназначенного для факторизации больших чисел или решения логарифмических задач, которые являются ключом к шифрованию с открытым ключом. ECC использует математические вычисления, известные как кривые, для блокировки и разблокировки цифровых данных, вместо больших чисел.

Это как меньший ключ, который является такой же прочной заменой большого. Хотя ключи ECC на 256 бит значительно более защищены, чем 2048-битные ключи RSA, угрозы со стороны квантовых компьютеров растут нелинейно, и исследования вроде Гидни сжимают сроки, когда такие атаки становятся возможными. "Я оцениваю, что целое число RSA на 2048 бит может быть разложено за неделю на квантовом компьютере с менее чем миллионом шумных кубитов," — написал Гидни.

Это существенная коррекция по сравнению с его статьей 2019 года, в которой он оценивал, что для этого потребуется 20 миллионов кубитов и это займет восемь часов. На сегодняшний день ни одна такая машина не существует.

Самый мощный квантовый процессор IBM, Condor, имеет чуть более 1100 кубитов, а Sycamore от Google — 53. Квантовое вычисление использует принципы квантовой механики, применяя квантовые биты (кубиты) вместо традиционных битов.

В отличие от битов, которые представляют либо 0, либо 1, кубиты могут одновременно представлять и 0, и 1 благодаря квантовым явлениям, таким как суперпозиция и запутанность.

Это позволяет квантовым компьютерам выполнять несколько вычислений одновременно, потенциально решая проблемы, которые в настоящее время не под силу классическим компьютерам. "Это 20-кратное уменьшение количества кубитов по сравнению с нашими предыдущими оценками," — отметил Гидни в посте. Исследователи, такие как группа квантовых исследований Project 11, активно изучают, могут ли даже ослабленные версии шифрования Bitcoin быть взломаны с помощью современного квантового оборудования.

Эта группа в начале года ввела публичное вознаграждение в 1 BTC (около 85,000 долларов) для любого, кто сможет сломать малые размеры ключей ECC — от 1 до 25 бит — с использованием квантового компьютера. Цель не состоит в том, чтобы взломать Bitcoin сегодня, а в том, чтобы измерить, насколько близкими могут быть современные системы.