Criptomoeda vs Computação Quântica: um Olhar Profundo no Futuro das Criptomoedas

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Criptomoedas e computação quântica é um tópico fascinante e complexo que envolve a segurança das criptomoedas em um ambiente em que computadores quânticos avançados podem ameaçar os sistemas de criptografia atualmente usados. Vamos mergulhar um pouco mais fundo nesse assunto:

Sumário

Apresentados como a próxima geração de computação que substituirá os supercomputadores (uma classe de computadores clássicos com desempenho muito superior em comparação com os computadores gerais), poderão desafiar os padrões de segurança existentes devido à sua supremacia computacional. Devido à sua capacidade de resolver problemas com alto grau de complexidade, os computadores quânticos poderiam até derrubar a suposição atual sobre a imutabilidade da tecnologia blockchain

Com potencial para sabotar as práticas de segurança digital, a computação quântica pode ajudar os malfeitores a orquestrar ataques a criptomoedas e outras aplicações de blockchain, mesmo que a tecnologia ainda esteja em seus estágios iniciais de desenvolvimento.

Portanto, é importante entender o que torna os computadores quânticos tão poderosos e como eles podem prejudicar os aplicativos baseados em blockchain no futuro. Com o ecossistema criptográfico global à beira de alcançar a adoção generalizada, tanto os desenvolvedores como os empreendedores terão que mergulhar em territórios inexplorados no que diz respeito aos algoritmos criptográficos e inovar para combater a ameaça representada pela computação quântica.

O que é um computador quântico e como funciona?

Um computador quântico é um tipo de dispositivo de processamento de informações que utiliza os princípios da mecânica quântica para executar cálculos. Diferentemente dos computadores clássicos, que utilizam bits como unidades fundamentais de informação (0s e 1s), os computadores quânticos utilizam qubits (bits quânticos), que podem existir em estados superpostos e entrelaçados. Essas propriedades únicas dos qubits permitem que os computadores quânticos realizem certas operações de maneira muito mais eficiente do que os computadores clássicos para certos tipos de problemas.

Tomemos por exemplo o caso simples de representar qualquer número entre 0 e 255. Embora oito bits sejam suficientes para os computadores clássicos denotarem qualquer número neste intervalo, um computador quântico pode representar simultaneamente todos os 256 números usando oito qubits.

Isso permite que os computadores quânticos levem em conta um grande número de combinações e realizem cálculos complexos com muito mais rapidez do que os melhores supercomputadores. Empregando elementos supercondutores que oferecem resistência muito baixa ao fluxo de elétrons quando resfriados a temperaturas abaixo de zero, os computadores quânticos são inerentemente sensíveis ao calor, às ondas eletromagnéticas e até mesmo à exposição ao ar, tornando-os vulneráveis a perdas computacionais em ambientes abaixo do ideal.

Como resultado, o futuro da computação situa-se algures entre os computadores clássicos existentes e os computadores quânticos sofisticados, a menos que possam ser feitos grandes avanços no desenvolvimento de computadores quânticos para uso diário.

Embora a IBM tenha criado seu sistema de computação quântica integrado Quantum System One que suporta um processador de 127 qubit, avanços vertiginosos na computação quântica significam que um computador quântico de 1.000 qubit não está longe da realidade. Na verdade, a IBM planeja lançar um computador quântico de 1.121 qubits até 2023 que tornaria as aplicações em escala industrial uma realidade e ofereceria capacidade computacional muitos múltiplos superior à do supercomputador mais poderoso do mundo.

As criptomoedas são vulneráveis a ataques de computação quântica?

Antes que os dispositivos de computação quântica pura cheguem ao mercado, a próxima onda de computação provavelmente será liderada por supercomputadores centrados na computação quântica que integram fluxos de trabalho clássicos e quânticos. Esses dispositivos poderiam ostentar algo entre 50 e 1.000 qubits de poder de computação, especialmente considerando a introdução do IBM Quantum Osprey de 433 qubits em 9 de novembro de 2022, menos de um ano após o lançamento do processador Eagle de 127 qubits.

Considerando o quão poderosos os computadores quânticos são agora e sua disponibilidade limitada, seria fácil concluir que ainda falta muito tempo até que os computadores quânticos se tornem uma ameaça à criptografia. Apesar do imenso potencial oferecido, a vantagem quântica não será possível a menos que métodos avançados de supressão de erros sejam inventados e a velocidade computacional aumente sem quaisquer preocupações associadas.

Mesmo se considerarmos a possibilidade de a computação quântica derrotar a criptografia utilizada nas criptomoedas, seriam necessários níveis excessivos de poder computacional para lançar um ataque ao armazenamento , no qual endereços de carteiras com uma chave pública são direcionados para roubar fundos nelas residentes. Para uma blockchain como a Rede Ethereum , seriam necessários mais de 10 milhões de qubits de poder computacional para conduzir tal ataque de armazenamento.

Para um ataque de trânsito, no qual um malfeitor utilizaria enormes quantidades de poder de computação quântica para assumir o controle sobre as transações dentro do tempo de bloqueio, o escopo é muito maior, pois envolveria o ataque a todos os nós. No entanto, como é crucial executar o ataque antes que um novo bloco seja adicionado à rede blockchain , as entidades maliciosas têm alguns minutos para o Bitcoin e dezenas de segundos para o Ethereum completar um ataque de trânsito.

Com bilhões de qubits de poder de computação quântica necessários para executar com sucesso tal ataque, os desenvolvedores de blockchain têm tempo suficiente para inovar em novos algoritmos de assinatura criptográfica que sejam resistentes a ataques quânticos.

Os computadores quânticos podem roubar Bitcoin?

Quebrar a criptografia que protege o Bitcoin exigiria que quantidades excessivas de poder de computação quântica fossem implantadas em conjunto e controladas por uma única entidade que orquestra o ataque. Segundo pesquisadores da Universidade de Sussex, seria necessário um computador quântico com 1,9 bilhão de qubits de poder de processamento para invadir a rede Bitcoin em 10 minutos. Isto exigiria que os hackers implantassem milhões de computadores quânticos, um cenário altamente improvável no futuro próximo.

Com qualquer poder computacional menor, levaria um tempo exponencialmente maior para conduzir um ataque, permitindo tempo suficiente para desativar os nós comprometidos e restaurar a rede. Com um ataque ao armazenamento aparentemente mais plausível, criptomoedas como o Bitcoin terá que pelo menos adotar mudanças no protocolo blockchain subjacente para combater tais possibilidades.

Embora essa abordagem ainda deixe as carteiras Bitcoin em risco de ataque no longo prazo, elas são muito mais fáceis de implementar do que a introdução de um novo algoritmo criptográfico. O atual algoritmo de assinatura digital de curva elíptica, ou ECDSA, usado pelo Bitcoin é um algoritmo criptográfico que possui algoritmos separados de assinatura e verificação que utilizam a chave privada, a chave pública e a assinatura de um usuário para garantir que os fundos só possam ser gastos por eles.

No entanto, com blockchains públicos exigindo um consenso de usuários importantes para aprovar quaisquer alterações em seus protocolos, até mesmo fazer alterações no protocolo do Bitcoin pode levar mais tempo do que o previsto. Reconhecendo a necessidade de software e soluções criptográficas resistentes a quantum, existem numerosos projetos no espaço criptográfico que são dedicados a esta causa. O futuro da computação pós-quântica do Bitcoin se tornar popular provavelmente significará ter que passar para um sistema de contabilidade mais sofisticado e resistente a quantum, tudo alimentado por um algoritmo criptográfico revolucionário.

A computação quântica destruirá as criptomoedas?

As aplicações de computadores quânticos irão, sem dúvida, ajudar na simulação do comportamento molecular, no desenvolvimento de novos materiais energeticamente eficientes e de medicamentos mais eficazes, e até mesmo na melhoria de catalisadores que poderão ter um impacto positivo em muitas indústrias transformadoras. Embora a verdadeira premissa por trás do desenvolvimento de computadores quânticos seja obter a capacidade de resolver os problemas mais complexos do mundo, eles poderiam ser usados para causar estragos em blockchains públicos e redes de criptomoedas por malfeitores.

Para responder se o blockchain sobreviverá à computação quântica, a tecnologia terá que evoluir para um sistema de contabilidade resistente ao quantum durante a próxima década. Isto ocorre principalmente porque os computadores quânticos podem se tornar poderosos o suficiente para atacar criptomoedas nos próximos 10 a 15 anos.

Aumentar o tamanho das chaves pode ser uma solução para este problema, embora ainda não se saiba se é viável continuar a duplicar o número de chaves em relação aos computadores quânticos que se tornarão mais poderosos com o tempo. Novos conceitos de criptografia, como a criptografia baseada em rede, na qual ruído matemático é adicionado à criptografia para confundir um computador quântico, e algoritmos resistentes a quânticos que dependem de problemas matemáticos são o caminho a seguir.

A última abordagem é projetada de tal forma que tanto os computadores clássicos quanto os quânticos terão dificuldade em resolver, garantindo assim relevância e segurança em ambos os sistemas de computação. Independentemente de as criptomoedas implementarem redes estruturadas ou algoritmos baseados em hash, a chave permanecerá em permanecer à frente das capacidades dos computadores quânticos. Assim, embora a computação quântica não desafie as criptomoedas na sua forma atual, será necessário um esforço concertado para introduzir uma série de mudanças que preservarão as estruturas de governação descentralizadas contra a ameaça futura dos supercomputadores quânticos.

O conteúdo da CriptoEra destina-se a ser de natureza informativa e não deve ser interpretado como conselho de investimento. Negociar, comprar ou vender criptomoedas deve ser considerado um investimento de alto risco e todo leitor é aconselhado a fazer sua própria pesquisa antes de tomar qualquer decisão.