حساب الكم بيتكوين

تعتبر أجهزة الكمبيوتر الكمومية ركنًا كثيرًا ما يُناقش ولكنه غير مفهوم في عالم الحوسبة. إلقاء اللوم على الخيال العلمي في ذلك. غالبًا ما تستخدم الحوسبة الكمية كاختصار لـ “كمبيوتر قوي حقًا حقًا”. الحقيقة أكثر دقة بعض الشيء. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية حل بعض المشكلات بسرعة أكبر بكثير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. هذا ليس علاجًا شاملاً لأمراض الحوسبة ، ولكنه قد يخلق بعض المواقف الصعبة في مجال العملات المشفرة. على وجه التحديد ، يمكن أن تجعل “العملة المشفرة” التي تقوم عليها العملة المشفرة عفا عليها الزمن بسرعة كبيرة.

حساب الكم بيتكوين

سنقوم بإلقاء نظرة عامة سريعة على ماهية الحوسبة الكمومية ، والأهم من ذلك ، ما هي ليست كذلك. ثم سنرى كيف يمكن لتطور الحوسبة الكمومية أن يغير مشهد العملة المشفرة.

اللوم شرودنغر

الكمبيوتر هو في الحقيقة جهاز لجدولة مجموعة من مفاتيح التشغيل والإيقاف ، ممثلة بـ 1 و 0. هذا مفهوم بسيط بما يكفي لفهمه. قم بإزالة طبقات أي جزء من البرامج المكتوبة في القرن الماضي ، وستجد 1s و 0s في الأسفل.

تأخذ الحوسبة الكمية في الحسبان شذوذًا فريدًا من المادة عندما يتم فحصها على المستوى الكمي – أي عندما تنظر إلى أجزاء من المادة صغيرة للغاية. هنا ، تم الكشف عن قوانين الفيزياء النيوتونية لتقريبها بالفعل.

إذا فكرنا في القليل من البيانات في جهاز كمبيوتر تقليدي – 1s و 0s المذكورة سابقًا – كنقاط على طرفي الخط ، فيمكن اعتبار الكيوبتات (أو البتات الكمومية) على أنها جميع النقاط على طول هذا الخط وفي كرة ثلاثية الأبعاد تشمل هذا الخط. بمعنى آخر ، يمكن تخزين المعلومات في عدد كبير من المواقع بدلاً من نقطتي النهاية 1 و 0. هذا يحل أحد التحديات التقليدية للحوسبة ، وهو تصميم جهاز كمبيوتر قوي بما يكفي لفرز الجبال المكونة من 1 و 0 بسرعة للوصول إلى إجابة لمشكلة حسابية.

بلوخ سفير

ال كرة بلوخ هو تمثيل ل كيوبت, اللبنة الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

هنا حيث تصبح الأمور صعبة بعض الشيء وأين عالم الفيزياء إروين قطة شرودنغر الشهيرة يأتي دور. قدم شرودنغر مشكلة لوصف الحالات الكمية التي تسير في الأساس على هذا النحو. تخيل قطة في صندوق به عنصر مشع لديه فرصة عشوائية تمامًا لتشغيل جهاز يمكنه قتل القط غير المرئي في الصندوق. حتى يتم فتح الصندوق ، القطة ليست حية ولا ميتة. وضعها موجود في مكان ما على تلك السلسلة المتصلة.

تم استقراء هذا للحوسبة الكمومية للإشارة إلى أن الكمبيوتر الكمومي يمكنه تجربة جميع الاحتمالات بين 1 و 0 وحواليهما في وقت واحد. ما يحدث في الواقع هو أن بعض الاحتمالات تلغي بعضها البعض ، ويبحث الكمبيوتر عن الأنماط التي تعزز بعضها البعض في اتجاه الإجابة الصحيحة. يعد هذا تحسنًا هائلاً مقارنة بأجهزة الكمبيوتر التقليدية ، ولكنه ينطبق فقط على مجموعات محدودة جدًا من المشكلات.

لسوء الحظ بالنسبة لمجتمع التشفير ، فإن أحد أنواع المشكلات التي تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية جيدة بشكل خاص في حلها هو أكواد التشفير.

كسر البيتكوين

بيتكوين ، في جوهرها ، عبارة عن قائمة بالمعاملات على دفتر الأستاذ الموزع. يتم توقيع كل معاملة باستخدام تجزئة تشفير فريدة. هذا ما يمنح Bitcoin blockchain أمانه وشفافيته المتزامنة. يمكنك أن ترى ما يحدث ، ولكن لا يمكنك رؤية التفاصيل الموقعة بالكمبيوتر خلفه.

كل محفظة Bitcoin مختومة بمفتاح خاص يستخدم للوصول إلى blockchain و Bitcoin الموجود بها. من الصعب للغاية كسر هذه المفاتيح الخاصة مع أساليب الحوسبة التقليدية.

ومع ذلك ، فإن الكمبيوتر الكمومي مناسب بشكل فريد لكسر هذه الأنواع من الرموز.

يقدر الخبراء أنه حتى أجهزة الكمبيوتر الكمومية البدائية ستكون قادرة على عكس هندسة المفاتيح الخاصة من العناوين العامة بحلول عام 2027. هذه غمضة عين في عالم الحوسبة ، لكنها بعيدة بما يكفي لمنح Bitcoin مساحة لاعتمادها على نطاق واسع. إذا كان هناك فجأة نظام لكسر المفاتيح الخاصة في مجتمع غارق في Bitcoin ، فإن مشكلة كبيرة تتطور بسرعة كبيرة.

ثلاجة كوانتوم

تحافظ “الثلاجة الكمية” على وحدات البت في درجة حرارة منخفضة للغاية مطلوبة للحوسبة ، Image from بلومبرج

قد تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية أيضًا قادرة على مهاجمة Bitcoin من مصدرها من خلال تنفيذ ما يسمى بهجمات 51٪ من خلال التغلب على عمال المناجم التقليديين أثناء عملية التعدين ، لكن احتمال كسر المفاتيح الخاصة هو التهديد الحقيقي في ساحة Bitcoin. من المحتمل أن يقوم المتسلل ذو الكفاءات العالية الذي يتمتع بإمكانية الوصول إلى جهاز كمبيوتر كمي بقضاء كل يوم في الهندسة العكسية لمفاتيح البيتكوين المعروضة علنًا لسرقة الأموال الموجودة في محافظ تلك المفاتيح.

عودة ضربات التشفير

ليس من الحكمة المراهنة على التكنولوجيا ، وكان هذا هو الحال منذ البداية. يعمل عمالقة التكنولوجيا مثل IBM على ضخ الموارد في إنشاء أجهزة كمبيوتر كمومية ، ومن المرجح أن تصبح حقيقة منتشرة عاجلاً وليس آجلاً.

لحسن الحظ ، فكر المفكرون المتقدمون في مجتمع التشفير في التهديد الذي تشكله أجهزة الكمبيوتر الكمومية على نظامهم الأساسي وابتكروا مجموعة متنوعة من الحلول البديلة.

اقترح مطورو Bitcoin عدة طرق تخفيف محتملة. أسهل طريقة هي استخدام عنوان عام مختلف لكل معاملة ، والذي يعتبر على نطاق واسع أفضل ممارسة موجودة. يجب على الكمبيوتر الكمومي الذي يحاول كسر هذا العنوان أن يفعل ذلك في النافذة بين المعاملة التي يتم إرسالها والمعاملة التي يتم تشفيرها في كتلة. سيكون هذا إنجازًا مرهقًا لمعظم أجهزة الكمبيوتر الكمومية حتى في أكثر السيناريوهات تفاؤلاً.

طريقة أخرى تتضمن استخدام خوارزمية مفتاح عمومي مختلفة. هذه الخوارزميات موجودة بالفعل ، لكنها لم يتم تنفيذها بعد بسبب الحجم الكبير لكل توقيع فردي – 169 مرة أكبر من التوقيعات الحالية – والحاجة إلى استخدام كل توقيع لعدد محدود من المرات. نظرًا لأن إحدى الشكاوى الرئيسية حول blockchain Bitcoin هي قابلية التوسع المحدودة ، فإن هذا الطريق لا يبدو واعدًا بعد.

هناك طريقة أخرى لمعالجة مشكلة الحوسبة الكمومية وهي استخدام العملات المشفرة المقاومة للكم ، مثل IOTA. تهدف IOTA إلى أن تكون منصة لتطوير وتنفيذ بنية إنترنت الأشياء على نطاق واسع ، حيث يمكن للأجهزة التحدث بحرية مع بعضها البعض ومع بيئاتها دون تفاعل بشري. يمكن لساعتك أن تخبر بابك بإلغاء القفل وأن يقوم جهاز الاستريو الخاص بك بإدخال قائمة التشغيل المفضلة لديك ، كل ذلك أثناء انتقال سيارتك ذاتية القيادة إلى مرآبك. في المصنع على الطريق ، تبتعد الآلات الصناعية وتعدل نفسها باستمرار للحفاظ على الكفاءة في أقصى حدودها.

دليل IOTA

بعبارات أبسط ، تختلف blockchain الخاصة بـ IOTA عن Bitcoin في أن طريقة التحقق من التوقيع تتطلب أن يكون كل زوج من المفاتيح العامة والخاصة فريدًا. أي أنه لا يمكن استخدام العنوان العام إلا مرة واحدة ، وقد تم تصميم IOTA للتعامل مع مشكلات قابلية التوسع الناتجة عن ذلك. هذا يجعله مقاومًا لنوع فك الشفرة الذي صمم الكمبيوتر الكمومي للقيام به. يمكن تخيل سباق تسلح ، من نوع ما ، ولكن على الأقل ستبدأ IOTA والحوسبة الكمومية على قدم المساواة أكثر من Bitcoin والحوسبة الكمومية ، على سبيل المثال.

عالم جديد شجاع

قد تكون العملة المشفرة على حافة التقدم التكنولوجي ، ولكن نادرًا ما تتوقف مسيرة التكنولوجيا التي لا هوادة فيها – إن وجدت -. نظرًا لأن الحوسبة الكمومية أصبحت ظاهرة أكثر انتشارًا ، سيتعين على العملات المشفرة أن تنمو وتتكيف لمواجهة هذا التهديد المحتمل. يمكن أن يكون ذلك حجر عثرة أمام مشكلة التبني الكبيرة بالفعل. حقيقة أن الحوسبة الكمومية ، على وجه الخصوص ، هي التي تشكل حجر العثرة ، تقدم خطرًا إضافيًا – من الصعب تفسير الحوسبة الكمومية.

للبقاء على قيد الحياة في هذا العالم الجديد الشجاع ، قد يضطر لاعب التشفير العادي إلى تحسين فيزياء الكم الأولية ودهاء فك الشفرات. قد يتأخر هؤلاء اللاعبون في اليوم الذي بدت فيه عبارة ذاكرية مؤلفة من 24 كلمة وكأنها جزء مرهق للغاية من الأمان الشخصي.

مراجع

  1. https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2017/07/04/what-is-quantum-computing-a-super-easy-explanation-for-anyone/#552a858a1d3b
  2. http://www.wired.co.uk/article/quantum-computing-explained
  3. https://www.smbc-comics.com/comic/the-talk-3
  4. https://hackernoon.com/why-bitcoin-fears-quantum-computers-and-iota-doesnt-697da531a11b
  5. https://en.bitcoin.it/wiki/Quantum_computing_and_Bitcoin
  6. https://www.coindesk.com/new-ways-save-crypto-post-quantum-world/

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me