تفاوت بیت کوین با کوانتوم

تخمین نیاز به 30 تا 300 میلیون کیوبیت برای رمزگشایی نشان می دهد که بیت کوین در حال حاضر در برابر حمله کوانتومی ایمن است. اما با توجه به پیشرفت ها در بخش فناوری، دستگاه هایی با این توان در آینده قابل دستیابی خواهند بود.

کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال چه ارتباطی با یکدیگر دارند؟

همیشه پیشرفت تکنولوژی به نفع تمام سیستم‌ها و بازارها نیست. حتی در برخی موارد شاهد بوده‌ایم که قدرت بیش از حد، سبب بروز مشکلات بسیاری شده است. با اینکه بازار رمزارزها خود دست‌پرورده فضای دیجیتالی به حساب می‌آید، اما باز هم قدرت بیش از حد تکنولوژی می‌تواند تاثیری منفی بر روی آن داشته باشد. برای مثال کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال، با یکدیگر سازگار نیستند.

ممکن است نام کامپیوترهای کوانتومی را شنیده باشید، ولی شاید ندانید چرا این کامپیوترها با ارزهای دیجیتال سازگاری ندارند. از آنجایی که قدرت این کامپیوترها بیش از حد زیاد است، حتی می‌توانند رمزهای ارزهای دیجیتال را بشکنند. در این مقاله، کیوسک آکادمی به طور مفصل ارتباط میان کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال را توصیف می‌کند.

کامپیوترهای کوانتومی چیست؟

کامپیوترهای کوانتومی جهشی در کامپیوترهای دیجیتالی هستند. کامپیوترهای دیجیتالی در حالت روشن و خاموش بودن ترانزیستور توانایی پردازش و ذخیره 0 و 1 را دارند. این چنین رشته‌ای از اعداد متشکل از 0 و 1 را پردازش می‌کنند. این در حالی است که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند به‌طور همزمان 0 و 1 و حتی اعدادی ما بین این دو را ذخیره و پردازش کنند و توانایی معادلاتی بالاتری نسبت به کامپیوترهای معمولی دارند.

کامپیوترهای کوانتومی به شکلی طراحی شده‌اند تا بزرگ‌ترین و پیچیده‌ترین مسائل و معادلاتی را حل کنند که ابر کامپیوترهای امروزی نمی‌توانند از پس آنها برآیند.

پیشرفت کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال خیلی سریع بود. همان‌طور که رمز ارزها طی مدت کوتاهی به بهترین روش پرداخت و حفظ دارایی تبدیل شده‌اند، کامپیوترهای کوانتومی نیز در طول چند سال توانستند جزء بزرگ‌ترین کامپیوترهای جهان به حساب آیند.

در حال حاضر بیش از 20 کامپیوتر کوانتومی قدرتمند داریم که به صورت رایگان در دسترسند. در صورتی که مالک کسب‌وکار یا توسعه‌دهنده فضای یک رمز ارز هستید، می‌توانید به انجمن توسعه‌دهندگان کامپیوترهای کوانتومی جهان بپیوندید و از خدمات و سرویس‌های نوین آنها بهره‌مند شوید.

نحوه عملکرد کامپیوترهای کوانتومی

بسیاری از افراد نگران نحوه استفاده و کار کردن این کامپیوترهای کوانتومی هستند. خبر خوب اینکه برای استفاده از کامپیوترهای کوانتومی لازم نیست با نحوه عملکرد آنها آشنا شوید. کافی است درک کنید این کامپیوتر از ادغام انواع تکنولوژی‌های پیشرفته به وجود آمده و در دسترس شما قرار گرفته است.

قدرت محاسباتی این کامپیوترها منحصر‌به‌فرد است، بدین‌ترتیب بسیار از افراد فکر می‌کنند کامپیوترهای کوانتومی بسیار غول‌پیکر هستند. در صورتی که این کامپیوترها تنها به اندازه یک یخچال خانگی فضا اشغال می‌کنند. تعجب نکنید کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال همیشه شما را شگفت‌زده خواهند کرد.

این کامپیوترها یک جعبه کنترل الکترونیکی دارند. البته جعبه کنترل آنها، به اندازه یک کمد است. در قلب کامپیوترهای کوانتومی بیت‌هایی (Bits) وجود دارند که اطلاعات را به صورت کوانتومی و با هر حجم و اندازه‌ای به طور کامل ذخیره می‌کنند.

پنج تفاوت میان کامپیوترهای دیجیتالی و کوانتومی

از اوایل قرن 19 مردم از رایانه استفاده می‌کردند. در حال حاضر با نسل 5 کامپیوترها روبه‌رو هستیم. پیش از این نسل، تمام کامپیوترها درگیر حل محاسبات معمولی بودند. در ضمن این کامپیوترها در زمان مشخصی خاموش و روشن می‌شدند. اکنون نسل 5 کامپیوترها به صورت کوانتومی فعالیت دارند.

محاسبات کوانتومی توسط همین نسل انجام می‌شود و البته این کامپیوترها از محبوبیت خوبی برخوردار هستند. نحوه کار کامپیوترهای کوانتومی و دیجیتالی متفاوت است. با کمک کامپیوترهای کوانتومی می‌توان در یک زمان مشخص در بیش از یک حالت قرار گرفت، یعنی بیش از یک وضعیت وجود داشت.

• کامپیوترهای دیجیتالی بر پایه مدارهای الکتریکی و در یک حالت واحد قرار دارند. این مدارهای الکتریکی در زمان معین،می‌توانند یا صفر باشند یا یک. در حالی که کامپیوترهای کوانتومی بر اساس مدارهای مکانیکی عمل می‌کنند. همچنین ممکن است تفاوت بیت کوین با کوانتوم در یک زمان هم صفر باشند و هم یک، و یا حتی مقداری بین صفر و یک داشته باشند.
• ذخیره‌سازی و دستکاری اطلاعات کامپیوترهای دیجیتالی براساس بیت محاسبه می‌شود. واحد اندازه‌گیری آن ولتاژ است. حداقل این توان 0 و حداکثر آن 1 خواهد بود. ذخیره‌سازی در کامپیوترهای کوانتومی براساس کوانتوم بیت انجام می‌شود. در ضمن واحد اندازه‌گیری توان این کامپیوترها الکترون است.
• عملکرد کامپیوترهای دیجیتالی براساس فیزیک کلاسیک است در حالی که عملکرد کامپیوترهای کوانتوم براساس فیزیک کوانتوم یا مکانیک کوانتوم انجام می‌شود.
• محاسبات مرسوم در کامپیوترهای دیجیتالی از کدهای باینری استفاده می‌کنند. محاسبات کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیتز (Qubits) بهره می‌برند.
• ترانزیستورهای CMOS اصلی‌ترین بلوک‌های سازنده کامپیوترهای دیجیتالی هستند. ترانزیستورهای کوانتومی نیز بلوک اصلی ساختار کامپیوترهای کوانتومی خواهند بود.

هشت تاثیر کامپیوترهای کوانتومی بر روی ارزهای دیجیتال

تا به اینجای مقاله متوجه شدید نوعی رابطه بین کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال وجود دارد. اما هنوز به این اشاره نکرده‌ایم که این کامپیوترها چه تاثیری بر روی رمز ارزها خواهند داشت. کامپیوترهای کوانتومی جزء محبوب‌ترین کامپیوترها به حساب می‌آیند که تاثیر زیادی بر روی رمز ارزها دارند.

تمام سرویس‌های قدرتمند همانند گوگل در تلاش هستند وارد محاسبات کوانتومی شوند و از این کامپیوترها استفاده کنند. با وجود تمام این ویژگی‌های منحصربه‌فرد و محبوبیت زیاد کامپیوترهای کوانتومی باز هم نمی‌توان خطرات امنیتی و حریم خصوصی این کامپیوترها را نادیده گرفت. در ادامه 8 مورد از تاثیرات کامپیوترهای کوانتومی بر روی ارزهای دیجیتال را به صورت خلاصه توضیح می‌دهیم.

کامپیوترهای کوانتومی و متخصصان حوزه رمز ارزها باید از فاصله ایجادشده دوری کنند

براساس آمار به دست آمده کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال به شکل مناسبی با یکدیگر ارتباط برقرار نمی‌کنند. در واقع پیشرفت‌های سریع کامپیوترهای کوانتومی با تاخیر به رمز ارزها منتقل می‌شود. از این‌رو ارزهای دیجیتال در برابر کامپیوترهای کوانتومی اعتماد به نفس ندارند و خود را شکست‌خورده در نظر می‌گیرند.

رابطه خوبی بین کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال وجود ندارد

با اینکه تبلیغات گسترده‌ای در مورد کامپیوترهای کوانتومی صورت گرفته، اما محتوا و کارایی این کامپیوترها در بازار رمز ارزها خیلی زیاد نیست. در ضمن براساس گزارشات به دست آمده، ممکن است کامپیوترهای کوانتومی بتوانند رمزهای تاییدشده فضای ارزهای دیجیتال را بشکنند. البته این موضوع پیش‌بینی برای آینده است، در حال حاضر کامپیوترهای کوانتومی نمی‌توانند از استانداردهای ارزهای دیجیتال رمزنگاری‌شده عبور کنند.

کامپیوترهای کوانتومی با شکستن رمزهای ارزهای دیجیتال، گذشته این بازار را تغییر می‌دهند

پیش از این نیز به خطر امنیتی وجود کامپیوترهای کوانتومی اشاره کردیم. این کامپیوترها قصد دارند از استاندارد رمزهای کریپتو نیز عبور کنند، بنابراین این اتفاق نه تنها آینده رمز ارزها را به مخاطره می‌اندازد بلکه گذشته آنها نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد. در صورت نفوذ کامپیوترهای کوانتومی به فضای ارزهای دیجیتال، به تراکنش‌ها و معاملات خصوصی گذشته افراد نیز حمله می‌شود.

با وجود اینکه کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند در استخراج بیت کوین کاربرد داشته باشند، به‌عنوان تهدیدی برای بیت کوین نیز به حساب می‌آیند. قبل از انتخاب این کامپیوترها به منظور استخراج بیت کوین باید بررسی کنید که کامپیوتر کوانتومی چه مزیتی نسبت به کامپیوترهای دیجیتالی دارد؟

در صورتی که این ماینرهای کوانتومی بهتر از دیجیتالی عمل می‌کنند، آیا برای بیت کوین نیز خطر دارد؟ پیش‌بینی شده کامپیوترهای کوانتومی از راه می‌رسند و تمام کیف پول‌ها را خالی می‌کنند و همه بیت کوین‌ها را از طریق قدرت تفاوت بیت کوین با کوانتوم محاسباتی برتر خود استخراج می‌کنند. البته این اتفاق در دراز مدت رخ می‌دهد.

نتیجه‌گیری

در این راهنما توضیح دادیم که تاثیر کوتاه‌مدت کامپیوترهای کوانتومی در حال افزایش است. رابطه کامپیوترهای کوانتومی با ارزهای دیجیتال رابطه خیلی خوبی نخواهد بود. زیرا این کامپیوترها تا حد زیادی امنیت شبکه بلاکچین ارزهای دیجیتال را به خطر می‌اندازد،گرچه از این کامپیوترها برای استخراج نیز استفاده می‌شود.

براساس تحقیقات انجام‌شده، مشخص شد کامپیوترهای کوانتومی استانداردهای ارزهای دیجیتال را از بین می‌برند و همین امر سبب می‌شود کلیدهای خصوصی به خطر بیفتند. ناگفته نماند کامپیوترهای کوانتومی و دیجیتالی تفاوت‌های زیادی دارند که در این مقاله به اصلی‌ترین تفاوت‌های آنها اشاره کردیم.

اگر بتوانید یک کامپیوتر کوانتومی تهیه کنید، آیا حاضر هستید از آن برای استخراج ارزهای دیجیتال مورد نظر خود استفاده کنید؟ خوشحال می‌شویم نظر خود را با ما به اشتراک بگذارید.

استخراج بیت کوین با کامپیوتر کوانتومی | کامپیوتر کوانتومی و بیت کوین

در این مقاله قصد داریم در رابطه با استخراج بیت کوین با کامپیوتر کوانتومی صحبت کنیم. در حال حاضر بین جوامع صحبت از کامپیوتر های کوانتومی است. و این که این کامپیوتر ها دارای سرعت بسیار بالایی برای حل مسائل پیچیده دارند. حال در حوزه استخراج این سوال پیش می آید که با آمدن کامپیوترهای کوانتومی سرانجام بیت کوین چه می شود.

عناوین مقاله استخراج بیت کوین با کامپیوتر کوانتومی به شرح زیر است:

استخراج بیت کوین با کامپیوتر کوانتومی

کوانتوم چیست ؟ دستگاه های رایانه‌ای کوانتوم چه مزیتی در استخراج‌ بیت‌ کوین دارند؟ عملکرد رایانه‌های کوانتوم چگونه است ؟ آیا خطراتی برای رمز ارزها دارد ؟

دستگاه‌ های هوشمند کوانتومی بسیار هوشمند تر از کامپیوترهای امروزی عمل می کنند سرعت آنها فوق العاده است. آنها معادلات سنگین و پیچیده و سخت را خیلی سریع تر از کامپیوترهای امروزی حل می‌کنند و رمز ارز ها را به آسانی رمزگشایی خواهند کرد. با وجود آنها استخراج‌ بیت‌ کوین خیلی آسان خواهد شد. بیت کوین های استخراج نشده خیلی راحت قابل دستیابی می شوند.

استخراج بیت کوین که توسط ماینر ها انجام می شود همان پاداش بلاک است که در ازای انجام محاسبات و معماهای رمزنگاری دریافت می شود محققان گفته‌اند انجام محاسباتی که با پیشرفته‌ ترین کامپیوترهای امروزی ۱۰ هزار سال انجام می‌شود، با این دستگاههای هوشمند کوانتومی در سه دقیقه و ۲۰ ثانیه قابل انجام است . و اگر حتی یک ماینر به دستگاه هوشمند کوانتومی جهت استخراج بیت کوین دسترسی پیدا کند بر کل شبکه مسلط خواهد شد و شبکه را در معرض خطر قرار خواهد داد.

دستگاه هوشمند کوانتومی یا کامپیوترکوانتومی ( quantum computer ) ماشین هوشمندی است که از قوانین کوانتوم برای ذخیره سازی و انجام عملیات رویدادها و محاسبات استفاده می‌کنند.
برهم نهی(superposition)، تداخل (interference), Entanglement، عدم موجبیت (non determinism)، نا جایگزیدگی (non locality) و تکثیر ناپذیری (non clonability)پدیده های فیزیکی هستند که در عملکرد این دستگاههای هوشمند کوانتومی از آنها استفاده شده است.

[sta_anchor unsan=”سرعت محاسبات در کامپیوتر های کوانتومی” /]

سرعت محاسبات در کامپیوتر های کوانتومی

با وجود اینکه محاسبات کوانتومی در ابتدای راه است اما محاسباتش روی تعداد کوبیت ها اجرا شده است بسیاری از موسسات دولتی نیز به این تحقیقات جهت اهداف امنیتی مانند تجزیه تحلیل رمز ارزها Currency analysis کمک کرده‌اند اگر این رایانه های هوشمند در مقیاس های بزرگتر ساخته شوند عملیات محاسباتی بسیار بزرگ و سخت را انجام خواهند داد. البته باید بدانیم که مزیت این رایانه های هوشمند فقط سرعت زیادش می‌باشد و محاسبه ی محاسباتی که در کامپیوترهای امروزی قابل حل نیست در این کامپیوترها هم امکان پذیر نخواهد بود.

در محاسبات کامپیوتر های کلاسیک بیت یا همان عدد دودویی کوچکترین میزان اطلاعات می باشند در محاسبات کوانتومی qubit یا همان بیت کوانتومی داریم که سیستم فیزیکی دارد نه مفهوم انتزاعی.

کامپیوترهای امروزی دستورهای از پیش مشخص شده را اجرا می‌کنند ولی کامپیوترهای کوانتومی یک پدیده فیزیکی را بر اساس مکانیک کوانتومی به صورت منحصر به فرد درمی آورندو پردازش اطلاعات می کنند.
در حالی که بیت های الکترونیکی در حال خاموش صفر و روشن یک هستند کیوبیت ها می توانند صفر و یک یا هر مقداری بین این دو باشند اگر کره زمین را تصور کنیم بیت فقط می تواند در قطب جنوب یا قطب شمال باشد در حالیکه کیوبیت می تواند هر نقطه و در هر جا روی کره قرار داشته باشد چون در هر مرحله محاسبات اطلاعات بیشتر پردازش می‌شود سرعت پردازش رایانه های کوانتومی بسیار بیشتر است.

[sta_anchor unsan=”شبکه ناامن با رایانه های کوانتومی” /]

شبکه نا امن با رایانه های کوانتومی

رمزنگاری و رمزگشایی اطلاعات در بلاک چین به یک جفت کلید متکی است .کلید عمومی برای رمزنگاری و کلید خصوصی برای رمزگشایی هستند.

ویژگی حفظ امنیت رمزنگاری بر مبنای این است که کلید عمومی می‌تواند در دسترس باشد و می توان آنرا به اشتراک گذاشت. ولی کلید خصوصی لازم است که محرمانه باشد . و در حالی که دستیابی به کلید عمومی از روی کلید خصوصی بسیار آسان و قابل دسترسی می باشد ولی دسترسی به کلید خصوصی از روی کلید عمومی بسیار دشوار و نشدنی است.
محاسبه نوعی از توابع ریاضی که به نام توابع دریچه معروفند راهی برای رسیدن از کلید عمومی به کلید خصوصی است.

ابر رایانه های امروزی خیلی سخت و در مدت زمان بسیار طولانی که زمان آن نامشخص است می توانند توابع دریچه را در ریاضی حل کنند ، تا شاید کلید خصوصی را از روی کلید عمومی حدس بزنند .ولی سیستم های محاسباتی پیشرفته در کامپیوترهای کوانتومی این کار را آسان انجام می دهند .و در زمان کوتاه قادرند که به کلید خصوصی رمز ارزها دسترسی پیدا کنند. و شایدامنیت رمزنگاری رمز ارزها در معرض خطر باشد.

البته بعضی کارشناسان گفته‌اند که با استفاده از مدارهای مجتمع با کاربرد خاص ( ASIC ) می‌تواند این حمله را کم خطر تر کرد . پس این نگرانی فوری نیست.

تأثیر کامپیوتر کوانتومی بر بلاک چین و ارزهای دیجیتال

کامپیوتر کوانتومی و بلاک‌ چین، بیت کوین و دیگر رمزارزها مفاهیمی نسبتا جدید هستند که با ایده‌ی خدمت به بشریت به وجود آمده‌اند. طرح رایانه‌ های کوانتومی در دهه‌ی 80 و توسط ریچارد فینمن (Richard Feynman) ارائه شد، مدتی است که بحث رایانه‌ های کوانتومی بسیار داغ شده است، و در صورتی که این رایانه‌ ها با رفع ایراداتی که تا امروز داشته‌اند به صورت مستقیم یا غیرمستقیم وارد زندگی‌هایمان شوند تحول اساسی را در زندگی‌هایمان به وجود می‌آوردند.

سال 1998 اولین کامپیوتر کوانتومی با ظرفیت 2 کیوبیت ساخته شد، پس از 2 سال رایانه‌های کوانتومی 5 کیوبیتی و 7 کیوبیتی نیز ساخته شدند و اما با پیشرف‌های صورت گرفته تا سال 2011 شرکت کانادایی Dwave با ساخت رایانه کوانتومی 128 کیوبیتی قدم بزرگی تفاوت بیت کوین با کوانتوم در این راه برداشت.

از آنجایی که رایانه‌ های کوانتومی در حال توسعه هستند، شرکت‌های مختلف از جمله گوگل، IBM و مایکروسافت روش‌های ویژه‌ی خود برای پیاده‌سازی این رایانه‌ ها را به کار می‌گیرند.

سال 2019 گوگل مدعی شد که یک رایانه کوانتومی ساخته است که قادر است فعالیتی که ابرکامپیوتر دنیا یعنی سامیت (Summit) به 10 هزار سال برای انجام آن نیاز دارد، را در مدت زمان تنها 3 دقیقه انجام دهد، اما شرکت IBM این ادعای گوگل را مسخره خواند.

بسیاری معتقدند که با داشتن رایانه‌ های کوانتومی، جهان تحولی عظیم، همچون انقلاب صنعتی را تجربه خواهد کرد. اما برای درک بهتر ارتباط میان رایانه‌ کوانتومی و بلاک ‌چین ابتدا تفاوت‌های میان رایانه‌های امروزی و رایانه‌های کوانتومی را بررسی می‌کنیم.

تفاوت کامپیوترهای دیجیتالی و کوانتومی

برای درک بهتر تفاوت میان کامپیوترهای دیجیتالی و کامپیوترهای کوانتومی بهتر است ابتدا به نحوه‌ی کارکرد کامپیوترهایی که همه‌ی ما دائما در حال استفاده از آنها هستیم پی ببریم.

کامپیوترهای رومیزی، لپ‌تاپ، گوشی‌های هوشمند همه نوعی کامپیوتر به حساب می‌آیند، این کامپیوترها اطلاعاتی را از ما دریافت می‌کنند، و با پردازش اطلاعات دریافتی نتیجه را به ما برمی‌گردانند.

در رایانه‌ها کار پردازش اطلاعات به عهده‌ی پردازشگر یا CPU است، که رایانه این کار را با استفاده از ترانزیستورها انجام می‌دهد. ترانزیستورها عملکردی شبیه به کلید قطع و وصل برق دارند که یا می‌تواند روشن باشد و یا خاموش.

اگر بخواهیم این مفهوم را با عملکرد ترانزیستورها شبیه‌سازی کنیم، خاموش معادل عدد صفر و روشن معادل عدد یک است، این تنها زبانی است که کامپیوتر قادر به درک آن است.

زبان کامپیوتر

هر کدام از صفر و یک‌ها یک بیت (Bit) تفاوت بیت کوین با کوانتوم به حساب می‌آید، این صفر و یک‌ها با ترکیب‌های متفاوت حروف و اعداد و دیگر نشانه‌ها را تشکیل می‌دهند. به عنوان مثال معادل دیجیتالی حرف A و B به این صورت است:

هر هشت بیت یک بایت را تشکیل می‌دهد، درواقع صفر و یک‌های تشکیل دهنده‌ی حروف A یا B یک بایت را تشکیل داده‌اند.

1024 بایت = یک کیلوبایت

1024 کیلوبایت = یک مگابایت

1024 مگابایت = یک گیگابایت ….

حجم اطلاعات را با استفاده از بایت، و سرعت انتقال اطلاعات را با بیت بیان می‌کنیم.

مدارهایی درون پردازشگر وجود دارند که ترانزیستورها بر روی آن‌ها قرار گرفته‌اند که کار آن‌ها، انجام عملیات محاسباتی و منطقی است. با گذر زمان تعداد ترازیستورها بیشتر شد، به همین دلیل ترازیستورها کوچک‌تر شدند تا اندازه‌ای تقریبا معادل یک اتم پیدا کردند.

ساختار کلی کامپبوترهای دیجیتال و کوانتومی

• واحد اطلاعات در رایانه‌های کوانتومی کیوبیت (Qubit) است، درحالی که این واحد در رایانه‌های دیجیتالی بیت است. بیت تنها می‌تواند دو حالت داشته باشد، صفر یا تفاوت بیت کوین با کوانتوم یک، در حالی که کیوبیت می‌تواند هم‌زمان صفر، یک یا هر مقداری مابین این اعداد باشد.
• در رایانه‌های کوانتومی از سیستمی کوانتومی همچون الکترون،فوتون و یا اتم‌ها و یون‌ها استفاده می‌شود در حالی که رایانه‌ی دیجیتالی از ترانزیستور استفاده می‌کنند. به زبان ساده می‌توان گفت که قوانین حاکم بر رایانه‌های کوانتومی، با قوانین محدودکننده‌ فیزیکی که به راحتی قابل دیدن هستند، تفاوت دارد، این سیستم از قوانین درون‌اتمی تبعیت می‌کنند.
• پردازش اطلاعات در کامپیوترهای کوانتومی به صورت موازی انجام می‌شود، به عبارت دیگر ترتیب انجام عملیات همچون کامپیوترهای دیجیتالی در کامپیوترهای کوانتومی وجود ندارد، و همه‌ی عملیات می‌توانند به صورت هم‌زمان انجام شوند، همین موضوع سرعت پردازش کامپیوترهای کوانتومی را میلیون‌ها بار سریع‌تر از کامپیوترهای دیجیتالی می‌کند.

یکی از معایب کامپیوترهای کوانتومی در صورت پیاده‌سازی بحران امنیتی است که در سراسر جهان شاهد آن خواهیم بود و سیستم‌های رمزنگاری از جمله بلاک ‌چین تهدید خواهند شد، تمام رمزعبورهای موجود در شبکه‌ی اینترنت، به دلیل قدرت پردازش فوق‌العاده بالای رایانه‌های کوانتومی ممکن است هک شوند.

البته زمانی که همه بتوانند از این رایانه‌های کوانتومی استفاده کنند باز هم امنیت برقرار خواهد شد.

نابودی ارزهای دیجیتال با به کارگیری کامپیوترهای دیجیتال

همان‌طور که می‌دانید ارزهای دیجیتال بر روی شبکه‌ بلاک‌ چین پیاده‌سازی شده‌اند، شبکه‌ بیت کوین برای تامین امنیت شبکه‌ی بلاک چین خود از یک سیستم رمزنگاری استفاده می‌کند.

امنیت شبکه توسط نودهای شبکه که درواقع رایانه‌هایی در سراسر جهان هستند تامین می‌شود. پس طبیعی است که با روی کار آمدن رایانه‌های کوانتومی به فکر ارتباط میان رایانه‌ کوانتومی و بلاک‌ چین باشیم.

در حال حاضر انجام عملیات در شبکه و ثبت تراکنش به صورت امن، توسط ابررایانه‌های دیجیتالی کلاسیک انجام می‌شود.

رایانه‌هایی که توسط شرکت‌های مختلف از جمله گوگل، مایکروسافت و IBM تولید می‌شوند. همان‌طور که پیش از این نیز بیان کردیم رایانه‌های دیجیتال در هر لحظه فقط قادر به انجام یک کار هستند و پس از اتمام عملیات یک می‌توانند اقدام به عملیات دو، سه و الی آخر کنند، چیزی که در رایانه‌ کوانتومی به کلی تغییر کرده است.

یک کامپیوترکوانتومی در آن واحد قادر به پردازش و انجام هزاران کار است. این توانایی فوق‌العاده بالا در پردازش داده‌ها اگرچه برای این رایانه‌ها یک نقطه قوت به حساب می‌آید، نفوذ به اطلاعات ذخیره شده در این رایانه‌ها را بسیار ساده می‌کند، به همین دلیل ساخت بلاک چین در کامپیوتر کوانتومی برای حفاظت از داده‌های رمزنگاری شده بسیار پررنگ است.

دانشمندان فعال در زمینه‌ی امنیت و رمزنگاری در تلاش هستند که سیستمی برای محافظت از داده‌های کاربرانی که قرار است در آینده از رایانه‌ کوانتومی استفاده کنند، ابداع کنند.

همچنین شکستن توابع استاندارد رمزنگاری در شبکه بلاک چین به وسیله‌ی رایانه‌های دیجیتالی کلاسیک به منابع کامپیوتری فوق‌العاده زیادی نیاز دارد. اما رایانه‌های کوانتوم با قدرت پردازش فوق‌العاده‌ای که دارند می‌توانند همه چیز را تغییر دهند، یک رایانه کوانتومی به تنهایی و در مدت زمانی کوتاه قادر به شکستن توابع استاندارد رمزنگاری شبکه بلاک چین است.

امنیت بلاک چین

این موضوع شبکه بلاک چینی که در حال حاضر مورد استفاده قرار گرفته است را با تهدید بزرگی روبه‌رو می‌کند، و امنیت شبکه بلاک چین که یکی از شناخته‌ شده‌ترین ویژگی‌های شبکه بلاک چین است و طرفداران زیادی را به سمت خود جذب کرده است، فروپاشیده و از بین می‌رود.

با اینکه کامپیوتر تفاوت بیت کوین با کوانتوم کوانتومی در حال حاضر تهدیدی برای بیت کوین به حساب نمی‌آیند، ممکن است در آینده رمزارزها و بیت‌ کوین در صدر آنها، به یک ورژن جدید نیاز داشته باشند.

عملکرد هش و همچنین الگوریتم ECDSA به منظور ایجاد امضا الکترونیکی، دو طرح برای ایمن‌سازی بیت کوین در برابر انواع خطرها هستند، بیت کوین برای ماندگاری در آینده باید فکری به حال این تهدید کند، زیرا هر دو روش به کار گرفته شده در حال حاضر قدرتی در برابر قدرت پردازش کامپیوتر کوانتومی نخواهند داشت.

با توجه به موارد گفته شده می‌توان گفت برای در امان بودن بیت کوین و دیگررمزارزها از خطر احتمالی، کامپیوتر کوانتومی و بلاک ‌چین باید به موازات هم پیشرفت کنند.

البته ناگفته نماند که پروتکل رمزنگاری رمزارز بیت کوین در برابر رایانه‌ کوانتومی تا حدودی مقاوم است، بنا بر آنچه وبسایت bitcoinnotbombs.com منتشر کرده است، پروتکل SHA-256 به احتمال بسیار بالا توانایی مقاومت در برابر حملات از سمت رایانه‌های کوانتومی را داشته باشد.

در این مقاله آمده است که حتی کلید عمومی شما در ابتدا عمومی نمی‌شود، و زمان ارسال آدرس بیت کوین خود به دیگر افراد، یک هش از کلید عمومی شما و نه خود کلید عمومی به گیرنده ارسال می‌شود. تابع هش یک تابع رمزنگاری یک طرفه است به این معنی که نمی‌توان با استفاده از خروجی به ورودی رسید، این تابع ورودی را دریافت می‌کند و خروجی هش شده را تحویل می‌دهد،. برای فهم این موضوع یک معادله ریاضی را در نظر بگیرید.

20 = 10 + 10 است، این یک معادله درست است ولی در صورتی که شما بدانید جواب معادله جمع دو عدد 20 است نمی‌توانید تفاوت بیت کوین با کوانتوم مطمئن باشید که اعداد 10 هستند. با جمع 1 و 19، 2 و 18 و بسیاری از ارقام دیگر نیز می‌توان به عدد 20 رسید.

اگر در بازار رمزارزها فعال هستید یا قصد شروع فعالیت در این بازار را دارید، بهتر است با به روز نگه داشتن اطلاعات خود در این زمینه و شرکت در کلاس آموزش ارز دیجیتال بهترین تصمیمات را در بهترین زمان‌ها بگیرید.

ساخت بلاک چین بر پایه کوانتوم

تا اینجا متوجه شدیم که اگر قرار باشد شبکه بلاک چین به همین صورت و با همین میزان امنیت به کار خود ادامه دهد، با روی کار آمدن کامپیوتر کوانتومی، شبکه بلاک چین عملا ارزش خود را از دست می‌دهد. آیا امکان درهم آمیختن کامپبوتر کوانتومی و بلاک ‌چین وجود دارد؟

بسیاری از افراد بلاک‌ چین را به عنوان شبکه‌ای که داده‌ها و تراکنش‌های بیت‌ کوین را به صورت امن ذخیره می‌کند، می‌شناسند. اما آیا بلاک چین محدود به بیت کوین و دیگر رمزارزهاست؟

قطعا خیر، قراردادهای هوشمند، پیشرفت برنامه‌های کامپیوتری دو نمونه از میان صدها موردی هستند که می‌توان اطلاعات مربوط به آن‌ها را بر روی شبکه بلاک چین ثبت کرد.

پس رمزنگاری‌های صورت گرفته به وسیله‌ی رایانه‌های کلاسیک در برابر رایانه‌های کوانتومی هیچ شانسی ندارند.

برای اینکه شبکه بلاک چین بتواند بر این مشکل فائق آید نیاز دارد تا حداقل قدرت خود را به اندازه‌ی رایانه‌های کوانتومی افزایش دهد، راه حل این است که از کدهای رمزنگاری کوانتومی استفاده شود، در این صورت رایانه‌های کوانتومی نیز قادر به شکستن کدهای رمزنگاری شبکه نخواهند بود.

راه حل دیگری که می‌تواند بر روی شبکه‌ی بلاک چین پیاده شود، این است که شبکه بلاک چین مجددا و بر اساس رایانه‌های کوانتومی ایجاد شود. این روش بنیادین توسط دل راجان (Del Rajan) و مت وایزر (Matt Visser) از دانشگاه ولینگتون نیوزلند پیشنهاد شد.

ساختار بلاک چین

بلاک چین کوانتومی از ذرات کوانتومی ایجاد می‌شود، و هر ذره در شبکه سابقه‌ی ذرات پیشین را در خود حفظ می‌کند، هک کردن و ایجاد تغییر در این ذرات غیرممکن است، و به این صورت امنیت شبکه بر مبنای قوانین فیزیک کوانتوم استوار است.

و اما ادعای دانشمندان روسی مبنی بر ساخت بلاک چینی که می‌تواند از داده‌های رمزنگاری شده‌ مثل ارزهای دیجیتال در رایانه‌های کوانتومی در برابر حملات احتمالی محافظت کند ارزش توجه دارد. بنا بر ادعای این تیم روسی، نفوذ به اطلاعات درون رایانه‌های کوانتومی با وجود این بلاک چین اصلا کار ساده‌ای نخواهد بود.

دانشمندان روسی این تیم برای اثبات ادعای خود، راه حل ابداع شده‌شان را بر روی داده‌های یکی از بزرگ‌ترین بانک‌های روسیه به نام گازپروم پیاده کردند، و خوشبختانه می‌توان ادعای این دانشمندان روسی را پذیرفت و از این روش کارآمد برای محافظت از اطلاعات رمزنگاری شده و همچنین ذخیره‌ی آنها بهره‌مند شد.

الکساندر لوفسکی که یکی از افراد تیم می‌باشد در رابطه با روش امنیت ابداع شده گفت، رمزگذاری کوانتومی در این روش جایگزین امضای دیجیتال می‌شود.

نقاط ضعف کامپیوترهای کوانتومی موجود

• رایانه‌ های کوانتومی به دلیل ساختار تفاوت بیت کوین با کوانتوم خاصشان باید در دمای بسیار پایین یعنی صفر مطلق یا دمای 273- درجه سلسیوس نگه‌داری شوند، یعنی پایین‌ترین دمای ممکن در جهان.

حفظ این دما به هیچ وجه کار راحتی نیست، به همین دلیل استفاده از رایانه‌ های کوانتومی به شکل گسترده فعلا امکان‌پذیر نیست.

• درصد خطای بالا در رایانه‌ های کوانتومی یکی دیگر از ضعف‌های این رایانه‌ها است که باید حل شود. هرچه تعداد کیوبیت در این رایانه‌ها بیشتر شود درصد خطای آنها نیز افزایش پیدا می‌کند.
• بحران امنیتی در صورت پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز رایانه ‌های کوانتومی کل جهان را تهدید می‌کند. و همه‌ی رمزعبورهای موجود در سطح اینترنت بی‌اعتبار می‌شوند، زیرا امکان هک شدن آنها زیاد است.

سخن آخر

با توجه به مطالبی که تا اینجا گفته شد متوجه شدید که کامپیوترهای کوانتومی قدرت پردازش فوق‌العاده بالایی دارند، و همین خصوصیت این رایانه‌ها را جذاب و در عین حال خطرناک‌ می‌کند.

به همین دلیل پیشنهاد شده است که ابتدا این رایانه‌ کوانتومی فقط در اختیار کشورهایی که رفتار دوستانه دارند قرار گیرد. برخی متخصصین رایانه‌ کوانتومی و بلاک ‌چین را در مقابل هم قرار می‌دهند، چرا که رایانه‌های کوانتومی رمزنگاری‌های موجود را به راحتی می‌شکنند.

آیا کامپیوترهای کوانتومی می توانند شبکه بیت کوین را هک کنند؟

به گزارش ایندیپندنت، مارک وِبِر (فیزیکدان کوانتوم در دانشگاه ساسکس واقع در برایتون انگلستان) استدلال می کند که رمزگشایی شبکه بیت کوین با اَبَررایانه های فوق پیشرفته آینده امکان پذیر است.

در حال حاضر، بیت کوین کاملا ایمن است. دستگاه ها ی فعلی هنوز در حدی نیستند که بتوانند این ارز بزرگ بازار را هک کنند. کامپیوترهای کوانتومی به جای بیت از کیوبیت استفاده می کنند، بنابراین این نوع کامپیوترها می توانند داده های بیشتری را در مقایسه با کامپیوترهای معمولی پردازش کنند.

شرکت آی بی ام (IBM – غول فناوری ایالات متحده آمریکا) در ماه نوامبر از تراشه محاسباتی کوانتومی 127 کیوبیتی خود به نام Eagle رونمایی کرد.

کامپیوتر کوانتومی برای هک بیت کوین به 13 میلیون کیوبیت نیاز دارد

وِبِر و همکارش تخمین می زنند که یک کامپیوتر کوانتومی باید حداقل 13 میلیون کیوبیت قدرت داشته باشد تا بتواند بیت کوین را در یک روز رمزگشایی و هک کند.

شایان ذکر است که این محققان بر این باورند که کامپیوترهای کوانتومی قابلیت دستیابی به 300 میلیون کیوبیت در آینده را دارند و این تهدیدی برای بزرگ ترین ارز رمزنگاری بازار خواهد بود.

تخمین نیاز به 30 تا 300 میلیون کیوبیت برای رمزگشایی نشان می دهد که بیت کوین در حال حاضر در برابر حمله کوانتومی ایمن است. اما با توجه به پیشرفت ها در بخش فناوری، دستگاه هایی با این توان در آینده قابل دستیابی خواهند بود.

وِبِر معتقد است که بیت کوین به طور بالقوه می تواند یک هاردفورک را انجام دهد تا در برابر حمله کوانتومی مقاوم شود و مشکل ابررایانه خود را در آینده بر طرف کند. وی همچنین درباره مشکلات مقیاس پذیری شبکه این ارز هشدار داد.

این محقق اعتقاد دارد که تکنیک های رمزگذاری موجود به اندازه کافی امن نیستند:

مردم در حال حاضر نگران هستند، چون شرکت ها و سازمان ها می توانند پیام های رمزگذاری شده را در حال حاضر ذخیره کنند و در آینده آنها را رمزگشایی کنند.

بیت کوین از الگوریتم هش SHA256 استفاده می کند که توسط آژانس امنیت ملی (NSA) آمریکا ایجاد شده است. این ارز که در اوایل ژانویه امسال 13 ساله شد، در تمام طول عمر خود در برابر حملات مقاوم بوده است. دن کامینسکی (کارشناس امنیتی) اعتراف کرد که در سال 2013 نتوانسته آن را هک کند.

آیا با کامپیوترهای کوانتومی می­‌توان بیت کوین یا به طور کلی رمزارزها را هک کرد؟

برای پاسخ به سوال فوق لازم است با مفاهیم پایه­ای در این زمینه از جمله کامپیوترهای کوانتومی و … آشنا شوید. پس با ما همراه باشید.

کامپیوتر کوانتومی چیست؟

کامپیوتر کوانتومی نیز همانند بلاک‌ چین، بیت کوین و دیگر رمزارزها مفهوم جدیدی است که خدمت به بشریت هدف پشت پرده­ی آن­ می­باشد. ایده­ی کامپیوتر‌های کوانتومی در دهه‌ی ۸۰ و توسط ریچارد فینمن ارائه شد. سال ۱۹۹۸ اولین کامپیوتر کوانتومی با ظرفیت ۲ کیوبیت ساخته شد، پس از گذشت ۲ سال کامپیوتر‌های کوانتومی ۵ کیوبیتی و ۷ کیوبیتی نیز ساخته شدند. این پیشرفت­ها ادامه داشتند تا اینکه در سال ۲۰۱۱ شرکت کانادایی Dwave با ساخت رایانه کوانتومی ۱۲۸ کیوبیتی قدم تفاوت بیت کوین با کوانتوم بزرگی در این راه برداشت. شرکت‌های مختلف از جمله گوگل، مایکروسافت و IBM هر کدام از روش‌های خاص خود برای پیاده­سازی این کامپیوترها استفاده میکنند.

در سال ۲۰۱۹ گوگل مدعی شد که یک کامپیوتر کوانتومی ساخته که قادر است فعالیتی که سامیت (Summit) ابرکامپیوتر دنیا برای انجام آن به ۱۰ هزار سال زمان تفاوت بیت کوین با کوانتوم نیاز دارد، را تنها در مدت زمان ۳ دقیقه انجام دهد، اما شرکت IBM این ادعای گوگل را مسخره خواند. بسیاری معتقدند که با داشتن کامپیوترهای کوانتومی، تحولی عظیم همانند انقلاب صنعتی در دنیا رخ خواهد داد. اما برای درک بهتر ارتباط میان کامپیوتر‌ کوانتومی و بلاک ‌چین لازم است تا در ابتدا تفاوت‌های تفاوت بیت کوین با کوانتوم میان رایانه‌های امروزی و رایانه‌های کوانتومی را مورد بررسی قرار دهیم.

به منظور درک بیشتر و بهتر تفاوت میان کامپیوترهای دیجیتالی و کوانتومی لازم است تا در ابتدا با نحوه‌ی کار کامپیوترهایی که روزانه از آن­ها استفاده می­کنیم، آشنا شویم. در حقیقت کامپیوترهای رومیزی، لپ‌تاپ، گوشی‌های هوشمند همه نوعی کامپیوتر محسوب می­شوند و اطلاعاتی را از ما دریافت می‌کنند سپس، با پردازش این اطلاعات نتیجه را به ما ارائه می‌­دهند.

کار پردازش اطلاعات به عهده‌ی پردازشگر یا CPU است، که کامپیوترها این کار را با استفاده از ترانزیستورها انجام می‌دهند. ترانزیستورها عملکردی شبیه به کلید قطع و وصل برق دارند که دو حالت خاموش یا روشن دارند. برای شبیه­سازی این مفهوم را با ترانزیستورها، خاموش را معادل عدد صفر و کلید روشن را معادل عدد یک در نظر می­گیریم، همان گونه که می­دانید زبان صفر و یک تنها زبان قابل فهم برای کامپیوتر است.

آیا ارزهای دیجیتال با به کارگیری کامپیوترهای کوانتومی نابود می­شوند؟

امنیت شبکه توسط گره­‌های شبکه که درواقع رایانه‌هایی در سراسر جهان هستند تامین می‌شود. پس طبیعی است که با روی کار آمدن رایانه‌های کوانتومی به فکر ارتباط میان کامپیوتر کوانتومی و بلاک‌ چین باشیم. در حال حاضر انجام عملیات در شبکه و ثبت تراکنش به صورت امن، توسط ابررایانه‌های دیجیتالی کلاسیک انجام می‌شود. کامپیوترهای کوانتومی در یک لحظه قادر به انجام و پردازش هزاران کار هستند.

اگرچه این توانایی خارق العاده در پردازش اطلاعات نقطه قوت این کامپیوترها است اما در عین حال نفوذ به اطلاعات ذخیره شده در این رایانه‌ها را بسیار ساده می‌کند، به همین دلیل نقش بلاک چین در کامپیوتر کوانتومی به منظور حفاظت از داده‌های رمزنگاری شده بیش از پیش پررنگ شده است. دانشمندان فعال در زمینه‌ی امنیت و رمزنگاری همواره در تلاشند تا سیستمی را جهت حفاظت از داده­ها و اطلاعات کاربران کامپیوترهای کوانتومی ایجاد نمایند. شکستن توابع استاندارد رمزنگاری در شبکه بلاک چین به وسیله‌ی کامپیوتر‌های دیجیتالی کلاسیک به منابع کامپیوتری فوق‌العاده زیادی نیاز دارد. اما کامپیوتر‌های کوانتومی به دلیل قدرت پردازش فوق‌العاده‌ای که دارند می‌توانند به تنهایی و در مدت زمان کوتاهی توابع استاندارد رمزنگاری شبکه بلاک چین را بشکنند.

امنیت شبکه­‌ی بلاک چین به چه صورت است؟

کامپیوترهای کوانتومی بنا به ساختار متفاوتی که دارند، قادر به پردازش عملیات بسیار بیشتری نسبت به کامپیوترهای امروزی هستند. این موضوع شبکه بلاک چینی که در حال حاضر مورد استفاده قرار گرفته است را با تهدید بزرگی روبه‌رو می‌کند و امنیت شبکه بلاک چین که یکی از شناخته‌ شده‌ترین ویژگی‌های شبکه بلاک چین است و طرفداران زیادی را به سمت خود جذب کرده است، از بین می‌رود.رمزنگاری بیت کوین به گونه‌ای است که امکان به دست آوردن کلید خصوصی (که همان نقش رمزعبور حساب‌ کیف پول را دارد) را از طریق حدس زدن غیرممکن کرده است. با اینکه کامپیوترهای کوانتومی در حال حاضر تهدیدی برای بیت کوین به حساب نمی‌آیند، اما ممکن است در آینده رمزارزها و بیت‌ کوین در صدر آنها، به یک ورژن جدید نیاز داشته باشند.

عملکرد هش و نیز الگوریتم ECDSA برای ایجاد امضا الکترونیکی، طرح­هایی برای ایمن‌سازی بیت کوین در برابر خطرهای مختلف هستند، بیت کوین برای ماندگاری در آینده باید فکری به حال این تهدید کند، زیرا هر دو روش به کار گرفته شده در حال حاضر از قدرت کافی در برابر قدرت پردازش کامپیوتر کوانتومی نخواهند داشت. طبق نکات گفته شده می‌توان عنوان کرد که برای در امان بودن بیت کوین و دیگررمزارزها از خطر احتمالی، کامپیوتر کوانتومی و بلاک ‌چین باید به موازات هم پیشرفت کنند. جا دارد به این نکته نیز اشاره کرد که پروتکل رمزنگاری بیت کوین در برابر کامپیوترهای کوانتومی تا حدودی ایمن و مقاوم است.