Criptomoneda y computación cuántica: ¿un miedo exagerado?

La sombra inminente de la computación cuántica aún se cierne sobre la criptocomunidad, pero ¿es una amenaza real o solo una pista falsa?

El cifrado es la base de gran parte de nuestra vida moderna y una herramienta esencial para las criptomonedas. Si se rompiera ese cifrado, sería imposible para los mineros proteger la cadena de bloques; las transacciones podrían falsificarse y el gran esfuerzo de la cadena de bloques podría detenerse por completo.

Por ahora, es inviable que incluso las supercomputadoras rompan la cadena de bloques. Sin embargo, un gran avance en la computación cuántica podría representar una amenaza existencial. ¿Es hora de desinvertir en criptomonedas o continuar como de costumbre?

¿En qué se diferencian las computadoras cuánticas?

Las supercomputadoras existentes son capaces de procesar cantidades increíbles de datos, pero están limitadas por las propiedades fundamentales de las computadoras. Todas las computadoras existentes procesan datos como bits (1 y 0) y están obligados a procesarlos individualmente.

Esto significa que los cálculos complicados deben resolverse directamente realizando todos los cálculos necesarios. Con el cifrado, cada paso del rompecabezas debe resolverse para descifrar el código. Esto tomaría demasiado tiempo para que valga la pena.

Las computadoras cuánticas son un cambio de juego. Están diseñados para capturar Qubits en un estado estable y aprovechar dos propiedades únicas de la física cuántica para procesar datos a la velocidad del rayo:

• Superposición: A diferencia de los bits, que son fijos, los Qubits pueden contener todas las combinaciones posibles de 1 y 0 simultáneamente. Esto permite que múltiples qubits procesen una enorme cantidad de resultados diferentes al mismo tiempo. A medida que se agregan más qubits, la potencia de procesamiento de una computadora cuántica crece exponencialmente. Esto significa que incluso las pequeñas mejoras pueden tener un impacto enorme.
• Entrelazamiento: Este efecto se vuelve aún más poderoso cuando una computadora cuántica genera qubits que están entrelazados. Esto hace posible cambiar el estado de un qubit y alterar de manera predecible los estados de todos los demás qubits con los que está entrelazado. Esto permite que varios qubits funcionen en paralelo, lo que aumenta significativamente la potencia de procesamiento de cada qubit individual.

Las ramificaciones de que una computadora alcance la supremacía cuántica, o la capacidad de superar constantemente a las computadoras tradicionales, serían enormes. Ayudaría a impulsar la investigación por décadas y podría ser el siguiente paso en el desarrollo humano. Pero también podría dejar obsoleta la criptografía de la noche a la mañana.

La mayoría de las principales cadenas de bloques se basan en ECDSA (algoritmo de firma digital de curva elíptica). Esto permite que las cadenas de bloques creen un código aleatorio de 256 bits llave privada y una clave pública vinculada que se puede compartir con terceros sin revelar esa clave privada.

En teoría, sería trivial que una computadora cuántica desentrañara la relación entre esas claves, lo que podría permitir que se pirateara una billetera y se liquidaran los fondos.

Otro problema es que una computadora cuántica podría dominar las redes de consenso tradicionales de Prueba de trabajo (PoW) y cometer un ataque del 51%. Esto le permitiría tomar el control de una cadena de bloques y aprobar bloques fraudulentos.

Podríamos estar a décadas de distancia de las computadoras cuánticas

A pesar del potencial de las computadoras cuánticas, es probable que no sean el evento innovador que algunos predicen. Google ha afirmado alcanzar la supremacía cuántica pero, de hecho, el algoritmo que utilizaron no tenía ningún propósito práctico. En esencia, todas las computadoras cuánticas existentes son solo una prueba de conceptos y todavía tenemos que usarlas para abordar un problema del mundo real, como romper el cifrado.

Incluso si nosotros do logra encontrar un gran avance y alcanzar la verdadera supremacía cuántica, los problemas de escalabilidad pueden impedir que las computadoras cuánticas sean útiles fuera de un entorno de laboratorio. Con el efecto de decoherencia, incluso las vibraciones más pequeñas o los cambios de temperatura pueden hacer que una computadora cuántica falle. Esto los haría inútiles en la gran mayoría de los escenarios y difíciles de adquirir para los malos actores, y mucho menos usarlos.

La otra gran incógnita es qué tan rápido puede avanzar la computación cuántica. La Ley de Moore sugiere una duplicación del número de transistores cada dos años. Pero esto no se aplica necesariamente a las computadoras cuánticas.

Dada la complicada electrónica utilizada en las máquinas cuánticas, es probable que experimentemos obstáculos significativos al tratar de expandir la capacidad. Es posible que estemos limitados a máquinas con una pequeña cantidad de qubits. En resumen, incluso si nosotros do construir una computadora cuántica, es posible que no pueda hacer nada útil durante décadas.

¿Qué pasa si hay un salto de la computación cuántica?

Por el bien del argumento, supongamos que Google encuentra una técnica innovadora para contener qubits en los próximos 6 meses. Esto permite a la empresa construir una computadora cuántica escalable. Y a través de una serie de eventos desafortunados, cae en manos de un mal actor. ¿Esta criptomoneda paralizaría para siempre?

Incluso si ese conjunto de eventos completamente improbable sucediera, podría no ser el evento apocalíptico que algunos predicen. Comencemos con el riesgo de que las claves privadas de la billetera sean objeto de ingeniería inversa.

Ya eres y las mejores prácticas estipular que una billetera debe usarse una vez y luego todos los tokens deben retirarse a una billetera fuera de línea o almacenamiento en frío.

Incluso una computadora cuántica necesitaría algo de tiempo para descifrar la clave privada de una billetera BTC. Por el momento, esto ciertamente sería más largo que el promedio 9 minutos toma una transacción de Bitcoin. Esto significa que si un usuario sigue prácticas establecidas, cualquier atacante debería encontrar solo billeteras vacías.

Cabe señalar que, en teoría, una computadora cuántica lo suficientemente poderosa podría romper el cifrado existente de Bitcoin antes de que finalice una transacción. Sin embargo, esto es poco probable incluso en el mediano plazo.

El efecto de las computadoras cuánticas en el consenso de Prueba de trabajo (PoW) es un poco más complicado.

Una computadora cuántica necesitará tiempo para ejecutar todos sus cálculos antes de llegar a una conclusión. Mientras tanto, todos los mineros tradicionales están probando activamente cada combinación, por lo que el minero cuántico tendrá que esperar que nadie más haya encontrado la solución. Además, el costo de ejecutar una computadora cuántica puede superar las ganancias de simplemente ejecutar una gran cantidad de computadoras tradicionales en paralelo.

Si bien este argumento brinda cierto consuelo, no todos buscarán extraer criptomonedas por razones económicas. Si un mal actor fuera capaz de usar computadoras cuánticas para controlar el 51% de la red de manera consistente, entonces podría usar esto para deslegitimar por completo a Bitcoin y otras criptomonedas. Actualmente, no habría defensa contra este tipo de "actor irracional" que busca dañar la tecnología blockchain por razones ajenas al beneficio directo.

¿Qué está haciendo Crypto World para protegerse contra la computación cuántica?

Si bien la amenaza de las computadoras cuánticas es lejana, muchas organizaciones se la están tomando en serio. En 2016, el NIST lanzó un concurso para desarrollar nuevos estándares de criptografía que están diseñados para ser resistentes a la cuántica. Estos nuevos estándares podrían implementarse en proyectos de criptomonedas existentes utilizando bifurcaciones duras. Por lo tanto, podrían ayudar a la prueba cuántica de la cadena de bloques antes de que las computadoras cuánticas estén ampliamente disponibles.

También hay una serie de proyectos que trabajan en formas de blockchains específicas a prueba cuántica. Uno de los candidatos más obvios es el Quantum Resistant Ledger (QRL), que es la primera implementación en el mundo real de eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS). Esta firma basada en hash debería ser significativamente más difícil de descifrar para una computadora cuántica que los métodos de cifrado existentes.

Incluso las principales criptomonedas se están tomando la amenaza en serio. Los desarrolladores de Ethereum ya han declarado que se alejarán del ECDSA cuánticamente vulnerable métodos de cifrado en Ethereum 2.0. Los desarrolladores están jugando con múltiples enfoques que podrían ayudar a reforzar las defensas cuánticas de la criptomoneda.

Sin embargo, las soluciones de Ethereum, incluido el paso tan esperado a la prueba de participación (PoS), aún no resuelven el problema de las claves privadas que se someten a ingeniería inversa. Incluso cuando apuesta una criptomoneda, un usuario aún necesita revelar su dirección pública para obtener acceso. Esto los deja vulnerables a un ataque informático cuántico.

Compañía de criptomonedas Particular cree que tiene la solución: el staking en frío. Este enfoque utiliza direcciones de firmas múltiples, lo que le permite usar una computadora de participación dedicada conectada a su billetera móvil. La máquina transmite una clave pública diferente de la clave de su billetera móvil y es casi imposible volver a vincularla. Es similar a los servicios de autenticación de dos factores que ofrecen muchos productos tecnológicos en la actualidad.

La idea da más miedo que la realidad

Dejando de lado los aspectos prácticos por el momento, la verdadera amenaza de la computación cuántica es la reacción del mercado. La mayoría de los inversores en criptomonedas (y seamos sinceros, los periodistas) no entienden realmente la computación cuántica. Si, y es un gran si, obtenemos una computadora cuántica escalable viable dentro de la próxima década, los expertos caerán en un frenesí de alarmismo y titulares que predicen la muerte de la criptomoneda.

Esta reacción podría ser más dañina para las criptomonedas que las propias computadoras cuánticas. Podría desencadenar una venta masiva y socavar la reputación de las criptomonedas. Con esto en mente, es importante que la criptocomunidad tome medidas razonables para contrarrestar las computadoras cuánticas.

Es igualmente importante que la propia comunidad se tome el tiempo para comprender las realidades de la computación cuántica. Lo que puede hacer y lo que no puede hacer. Las computadoras cuánticas ciertamente cambiarán el mundo, pero con un poco de preparación y mucho sentido común, no significarán el fin de las criptomonedas tal como las conocemos.

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