Может ли квантовый компьютер майнить
Обновлено: 28.06.2024
Данная статья расскажет вам о том, чем квантовые компьютеры отличаются от обычных, и в чем заключаются возможные угрозы для дальнейшего функционирования криптовалюты и цифровой инфраструктуры в целом.
Асимметричная криптография и интернет-безопасность
Асимметричная криптография (также известная, как криптография с открытым ключом) является критическим компонентом в экосистеме криптовалюты и большей части инфраструктуры интернета. Данный способ использует пару ключей для шифрования и дешифрования информации, а именно открытый (публичный) ключ для шифрования и закрытый (приватный) ключ для дешифрования. В то время как криптография с симметричным ключом использует только один ключ для шифрования и дешифрования данных.Открытый ключ может свободно передаваться другим пользователям и использовался лишь для шифрования информации, которая затем может быть расшифрована соответствующим закрытым ключом. Это гарантирует, что только предполагаемый получатель сможет получить доступ к зашифрованным данным.
Одним из основных преимуществ асимметричной криптографии является возможность обмена информацией при отсутствии необходимости совместного использования общего ключа посредством ненадежного канала связи. Без этой решающей особенности, информационная безопасность в интернете была бы невозможной. Например, сложно представить себе онлайн-банкинг без безопасного шифрования информации между сторонами у которых отсутствует доверие друг к другу. Если вы хотите узнать об этом больше, ознакомьтесь с нашей статьей о симметричном и асимметричном шифровании. Некоторые аспекты безопасности асимметричной криптографии основаны на предположении, что алгоритм, генерирующий пару ключей, делает невероятно трудным вычисление закрытого ключа из открытого, в то время, как обратное вычисление является простым. В математике, это называется односторонняя функция с потайным входом, поскольку произвести расчет чисел в одном направлении гораздо проще чем в другом.В настоящее время, большинство современных алгоритмов, используемых для генерации пары ключей, основаны на известных односторонних функциях с потайным входом. Для решения таких функций не подходит ни один из современных компьютеров, поскольку даже для самых мощных устройств, вычисление подходящего значения займет огромное количество времени.
Тем не менее, это может вскоре измениться с развитием новых вычислительных систем, таких как квантовые компьютеры. Чтобы понять, почему квантовые компьютеры настолько мощные, давайте сначала рассмотрим принцип работы традиционных компьютерных систем.
Классические компьютеры
Тот тип компьютеров, который мы сегодня используем, можно назвать классическим. Это означает, что вычисления осуществляются в последовательном порядке, сначала выполняется одна вычислительная задача, затем может быть запущена другая. Это связано с тем, что память в классическом виде компьютеров должна подчиняться законам физики и может иметь только одно состояние, 0 либо 1 (выкл или вкл).
Существуют различные аппаратные и программные методы, которые позволяют компьютерам разбивать сложные вычисления на более мелкие части для достижения определенной эффективности. Однако основа остается прежней. Одна вычислительная задача должна быть завершена до того, как запустится другая.
Давайте рассмотрим следующий пример, где компьютер должен угадать 4-битный ключ. Каждый из 4 битов может быть 0 или 1. Следовательно, существует 16 возможных комбинаций, как показано на таблице:
Классический компьютер должен обрабатывать каждую комбинацию по отдельности, по одной за раз. Представьте себе, что у вас есть замок и 16 ключей на цепочке. Каждый из 16 ключей следует использовать отдельно. Если первый ключ не открывает замок, можно попробовать следующий, и так далее, пока подходящий ключ не откроет замок.
Однако, по мере увеличения длины ключа, количество возможных комбинаций растет в геометрической прогрессии. В приведенном примере, добавление дополнительного бита и увеличение длины ключа до 5 бит приведет к 32 возможным комбинациям, 6 бит к 64 и т. д. В 256 битах число возможных комбинаций приблизительно равно предполагаемому количеству атомов в наблюдаемой нами вселенной.
Поскольку скорость вычислительной работы растет только линейно, удвоение скорости приводит только к удвоению числа предположений, которые может осуществлять устройство. Экспоненциальный рост намного превосходит любой линейный прогресс в области таких предположений.
Согласно оценкам, классической вычислительной системе понадобятся тысячелетия, чтобы подобрать соответствующий 55-битный ключ. Для справки, минимальный рекомендуемый размер ключа, используемого в биткоине, составляет 128 бит, а во многих других реализациях кошелька 256 бит.Из этого следует, что классические вычислительные системы не представляют угрозы для асимметричного шифрования, используемого в криптовалюте и инфраструктуре интернета.
Квантовые компьютеры
Данный класс компьютеров на текущее время находится на ранней стадии разработок, их тип системы совершенно по другому подходить к решению аналогичной задачи, упрощая механику расчетов. Квантовые компьютеры основаны на фундаментальных принципах, описанных в теории квантовой механики, которая связана с поведением субатомных частиц.
В классических компьютерах, бит используется для отображения информации, и он может иметь 2 состояния, 0 либо 1. Квантовые компьютеры работают с квантовыми битами или кубитами. Кубит - это основная единица измерения информации в квантовом компьютере. Также как и бит, кубит может быть в двух состояниях 0 или 1. Однако, благодаря особенностям квантово-механических явлений, состояние кубита может быть как 0, так и 1, в одно и тоже время.
Это простимулировало многие университеты и частные компании начать вкладывать большое количество времени и ресурсов с целью проведения научных исследований и разработок, такой новой и захватывающей области, как квантовые вычисления. Основываясь на абстрактной теории и практических инженерных проблемах, которые представляет эта область, данная технология является передовым достижением работы всего человечества.
К сожалению, побочным эффектом таких квантовых компьютеров будет то, что алгоритмы, которые составляют основу асимметричной криптографии, станут простыми для решения, таким образом фундаментально разрушая системы, которые полагаются на данный тип шифрования.
Давайте снова рассмотрим пример взлома 4-битного ключа. 4-кубитный компьютер, чисто теоретически, может принимать все 16 состояний (комбинаций) одновременно, в рамках одной вычислительной задачи. Вероятность нахождения правильного ключа составит 100% при выполнении этих вычислений.
Квантово-устойчивая криптография
Появление технологии квантовых вычислений может подорвать принцип работы криптографии, которая лежит в основе большей части современной цифровой инфраструктуры, включая криптовалюты.
Это поставит под угрозу безопасность и коммуникацию всего мира, от правительств и транснациональных корпораций до отдельного пользователя. Неудивительно, что значительный объем исследований направлен на изучение и разработку мер противодействий. Криптографические алгоритмы, которые, как предполагается защищены от угрозы квантовых компьютеров, известны как квантово-устойчивые алгоритмы.
На базовом уровне предполагается, что риск, связанный с квантовыми компьютерами можно уменьшить с помощью криптографии с симметричным ключом, путем простого увеличения длины ключа. Эта область криптографии была ограничена криптографией с асимметричным ключом, в связи с проблемой использования общего секретного ключа через открытый канал. Тем не менее, такой вариант событий может возникнуть по мере развития квантовых вычислений.
Проблема c безопасным обменом общего ключа через открытый канал, может найти свое решение в квантовой криптографии. В настоящее время, многие криптографы делают успехи в разработке контрмер против перехвата информации. Прослушка на общем канале может быть обнаружена с использованием тех же принципов, которые необходимы для разработки квантовых компьютеров. Это позволило бы получать информацию о том, был ли используемый симметричный ключ ранее прочитан или подделан третьей стороной.
Квантовые компьютеры и майнинг биткоина
В майнинге биткоина также используется криптография. Майнеры соревнуются в решении криптографической головоломки в обмен на награду за блок. Если у одного майнера будет доступ к квантовому компьютеру, он сможет получить господство над всей сетью. Это уменьшит децентрализацию сети и потенциально подвергнет ее атаке в 51% случаев. Однако, по мнению некоторых экспертов, данная технология не является непосредственной угрозой для блокчейна. Интегральные схемы специального назначения (ASIC) могут снизить эффективность такой атаки, по крайней мере, в ближайшем будущем. Кроме того, если несколько других майнеров также будут иметь доступ к квантовому компьютеру, риск такой атаки значительно снизится.Заключение
Развитие квантовых вычислений, а также связанная с этим угроза для современных реализаций асимметричного шифрования, похоже остается лишь вопросом времени. Тем не менее, это не является поводом для беспокойства, поскольку перед тем, как данная технология будет полностью реализована, необходимо преодолеть большое количество теоретических и технических трудностей.
Из-за огромных ставок поставленных на информационную безопасность, разумно начать закладывать фундамент против возможного вектора атаки в будущем. К счастью, в настоящее время проводится много исследований над потенциальными решениями, которые могут быть развернуты в существующих типах систем. Эти решения теоретически защитят нашу критически важную инфраструктуру от будущей угрозы со стороны квантовых компьютеров.
По криптовалютным форумам и телеграм-чатам упорно продолжают курсировать слухи о том, что причиной недавнего внушительного проседания курса BTC стала новость о достижении компанией Google квантового превосходства. Эта новость, изначально размещенная на сайте NASA, а затем распространенная The Financial Times, случайно совпала по времени с внезапным падением мощности сети биткоин. Многие решили, что это совпадение означало взлом и заставило трейдеров сбросить изрядное количество биткоинов. Мол, из-за этого курс монеты был подтоплен на целых 1500 “мертвых президентов США”. Слух упорно не хочет умирать и подпитывается твердой убежденностью общественности в том, что развитие квантовых вычислений — есть гарантированная смерть блокчейнов и криптовалют.
Несколько слов о квантовых компьютерах и квантовом превосходстве
Все, кому известно о том, что такое квантовый компьютер, кубит и квантовое превосходство могут смело переходить к следующему разделу ибо ничего нового здесь не найдут.
Итак для ориентировочного понимания угрозы, которая гипотетически может исходить от квантовых компьютеров, следует понять, что это за устройства. Квантовый компьютер — это преимущественно аналоговая вычислительная система, которая использует физические явления, описываемые квантовой механикой, для обработки данных и передачи информации. Если точнее, то квантовые компьютеры применяют для вычислений квантовую суперпозицию и квантовую запутанность.
Благодаря использованию квантовых явлений в механизмах вычислений, вычислительные системы способны проводить отдельные операции в десятки и сотни тысяч, а в теории и в миллионы раз быстрее, чем классические компьютеры (в т. ч. суперкомпьютеры). Такая производительность в отношении определенных вычислений объясняется применением кубитов (квантовых битов).
Кубит (квантовый бит или квантовый разряд) — наименьший из существующих элемент для хранения информации в квантовом компьютере. Подобно биту, кубит допускает
“два собственных состояния, обозначаемых |0\rangle и |1\rangle (обозначения Дирака), но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии , где A и B — комплексные числа, удовлетворяющие условию +|B|^=1>|A|^+|B|^=1.”
(Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация)
Если сравнивать классический бит, который содержит 0 либо единицу с кубитом, то бит отвлеченно представляет собой обычный выключатель, имеющий два положения “вкл” и “выкл”. Кубит при подобном сравнении будет представлять из себя нечто, напоминающее регулятор громкости, где “0” — это тишина, а “1” — максимально возможная громкость. Регулятор может принять любое положение от нуля до единицы. При этом, для того чтобы стать полноценной моделью кубита, он ещё должен имитировать коллапс волновой функции, т.е. при любом взаимодействии с ним, например, взгляде на него, регулятор должен перемещаться в одно из крайних положений, т.е. “0” либо “1”.
На самом деле всё несколько сложнее, но если не лезть в дебри, то благодаря использованию суперпозиции и запутанности, квантовый компьютер сможет сохранять и оперировать колоссальными (для настоящего времени) объемами информации. При этом он будет тратить на совершение операций значительно меньше энергии, чем классические компьютеры. Благодаря опоре на явления квантовой механики, будет обеспечиваться параллельность вычислений (когда для получения валидного результата нет необходимости в анализе всех вариантов потенциальных состояний системы), что и обеспечит сверхвысокую производительность при минимальном энергопотреблении.
На данный момент в мире создано несколько моделей перспективных квантовых компьютеров, но не один из них не превзошел по производительности мощнейшие из созданных классических суперкомпьютеров. Создание такого квантового компьютера будет означать достижение квантового превосходства. Считается, что для достижения этого самого квантового превосходства необходимо создать 49 кубитный квантовый компьютер. Именно о таком компьютере и было сообщено в сентябре на сайте NASA, в публикации, которая быстро исчезла, но породила много шума.
Гипотетическая опасность для блокчейна
Проблемным и уязвимым может быть только кошелёк пользователя. Это связано с тем, что в обозримом будущем мощностей квантового компьютера может хватить для взлома 64-значных закрытых ключей и это единственная гипотетически реальная возможность для какой-либо угрозы со стороны квантовых вычислений.
О реальности угрозы
Для начала следует понимать на каком этапе находятся разработчики квантовых компьютеров и какие из них действительно способны взломать 64-значных ключ. Например, доцент Финансового университета при правительстве РФ Владимир Гисин заявил, что блокчейн биткоина может быть взломан в мире, где существуют 100-кубитовые квантовые компьютеры. При этом пока даже существование 49-кубитного квантового компьютера, якобы разработанного Google, не имеет подтверждений.
На данный момент нет достоверных прогнозов, когда исследователи достигнут квантового превосходства, тем более неизвестно, когда появятся 100-кубитовые квантовые компьютеры. Более того, в настоящее время квантовые вычислительные системы способны мгновенно решать лишь ограниченный спектр узкоспециальных задач. Их адаптация для взлома чего-либо потребует годы, а вероятно, даже десятилетия разработок.
Преувеличенной угрозу для биткоина и других криптовалют со стороны квантовых компьютеров считает и Джеффри Такер, который обосновал свою точку зрения в работе «Угроза биткоину со стороны квантовых вычислений». В числе прочего Такер делает выводы на основе работ специалиста по квантовой физике из Университета Маккуори в Сиднее, доктора Гэвина Бреннена. Австралийский физик обоснованно убежден, что:
“учитывая уровень доступных сейчас квантово-вычислительных мощностей, негативные сценарии невозможны.”
Цитирую согласно forklog.
Бреннен считает, что нынешняя квантовая инфраструктура имеет относительно малую скорость квантового гейта в сравнении с той, которая требуется для взлома криптографического ключа.
Также важно понимать, что при оценке квантовой угрозы для блокчейнов, в том числе для BTC, исследователи используют данные об их текущем состоянии. Т.е. они оценивают риск взлома ключей, существующих в данный момент, устройствами, которые появятся через 10, 15, а возможно 50 лет.
Еще в 2017-м году директор службы защиты данных IBM Нев Цунич заявил о том, что меры по защите от рисков, связанных с квантовыми вычислениями, нужно разрабатывать уже сегодня. Это заявление было услышано, и в данный момент уже активно развивается постквантовая криптография, которая уже разработала методы защиты блокчейнов от квантовых атак.
Наиболее заметными методами защиты блокчейна от пока гипотетической квантовой угрозой стало применение одноразовой цифровой подписи Лэмпорта/Винтерница, а также использование подписи и дерева Меркла.
Сооснователь инфраструктурно-майнинговой компании BitCluster Сергей Арестов убежден, что существующие методы новой постквантовой криптографии сведут на нет любые усилия квантового взлома блокчейна в ближайшие 50 лет. Криптопредприниматель привел примеры проектов, которые уже сегодня учитывают риски, связанные с развитием квантовых компьютеров:
“Сегодня уже существуют такие проекты, как Quantum-Resistant Ledger, применяющий алгоритм одноразовой подписи Винтерница и дерева Меркла, а также квантовоустойчивые блокчейны IOTA и ArQit. Вероятно, что к моменту, когда появятся хотя бы намеки на создание чего-то способного взломать ключи кошельков биткоин или эфира, эти монеты также будут защищены от квантовых вычислений одной из перспективных технологий.”
В качестве заключения
Проанализировав изложенное выше, можно достаточно уверенно говорить о том, что квантовые компьютеры в обозримом будущем не представляют сколько-нибудь серьезной угрозы для криптовалют и блокчейнов. Это справедливо как для только создающихся систем, так и для уже существующих. Опасность взлома распределённых реестров и децентрализованных валют следует воспринимать скорее как теоретически возможную (провоцирующую на создание более защищенных систем), нежели как сколько-нибудь вероятную в действительности.
Проблемы, нивелирующие вероятность следующие:
- “сырость” квантовых вычислений и необходимость адаптации их для соответствующих операций;
- недостаточность вычислительных мощностей в ближайшем будущем (“квантовое превосходство” как таковое не гарантирует взлома 64-значного ключа);
- использование постквантовой криптографии для защиты блокчейна.
Криптоактивы, в том числе Bitcoin, крайне волатильны (их курс меняется часто и резко), на изменения их курса сильно влияют биржевые спекуляции. Поэтому любые вложения в криптовалюту — это серьезный риск. Я настоятельно рекомендовал бы инвестировать в криптовалюту и заниматься майнингом исключительно тем людям, которые обеспечены настолько, чтобы в случае потери инвестиций не ощутить социальных последствий. Никогда не инвестируйте последние деньги, целевые значимые сбережения, ограниченные семейные активы во что бы то ни было, в том числе в криптовалюты.
Как появление квантовых компьютеров повлияет на криптовалюту? Ну для начала скажем, что полностью функционирующий квантовый компьютер сегодня будет стоить не менее $40 миллиардов , только из-за биткоинов, к которым он сразу получит доступ. А продав эти биткоины можно мгновенно обрушить рынок криптовалюты, который оценивается в $225 млрд.
С тех пор, как началась шумиха вокруг квантовых вычислений, люди стали много говорить о том, что вся современная криптография может оказаться уязвимой при появлении квантового компьютера. Двумя наиболее распространенными криптосистемами являются Rivest-Shamir-Adleman (RSA) и Elliptic curve cryptography (ECC). Любая информация, которой вы обмениваетесь в интернете, зашифрована, как правило, с помощью RSA или ECC, и оба они уязвимы при атаке квантового компьютера. Достаточно большая квантовая машина станет проблемой безопасности для всех, кто что-то делает в интернете. К слову, биткоин был сделан для того, чтобы при проведении финансовых транзакций заменить "третью сторону" криптографическим доказательством – в теории это улучшает секретность. Но до поры, до времени.
Количество инвестиций в частные стартапы, которые занимаются квантовыми вычислениями увеличилось более чем на 200% за последние 6 лет. Все это, по мнению Адама Колтуна из фонда Quantum Resistant Ledger , говорит о нарастающей проблеме.
"Десять лет назад люди говорили, что нам нужно подождать 50 лет, чтобы достичь текущего уровня квантовых вычислений. Пять лет назад говорили, что потребуется 25 лет, чтобы достичь того, чего мы достигли сегодня. Можно сказать, квантовые вычисления имеют неприятную привычку превосходить ожидания людей" ,
– сказал Колтун, добавив, что блокчейн-индустрия должна быть осторожной и начать готовиться уже сейчас. Без активной защиты существующих технологий от возможных атак, Колтун опасается, что будущее блокчейна и криптовалюты – а также интернета в целом – под угрозой.
Что же произойдёт если квантовый компьютер научится взламывать криптографические протоколы, на которой строятся криптовалюты? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать как реализованы конкретные блокчейн проекты и как происходят транзакции. Давайте попробуем в этом разобраться.
Криптография сегодня и влияние алгоритма Шора
Например, протокол RSA основан на том, что имея два больших числа, вы без труда их перемножите, но если у вас есть огромное число, то разложить его на множители и узнать из перемножения каких чисел оно получилось - невероятно трудная задача. Если у вас есть число длинной 4096 бит, то чтобы разложить его на множители вам потребуется суперкомпьютер и время больше жизни вселенной . Однако, квантовый компьютер способен решать задачу факторизации (разложения на множители) несколько иным образом: алгоритм Шора , предложенный ещё в 90-ых годах, делает факторизацию экспоненциально быстрее. Это значит, что если кому-то удастся построить достаточно большой и достаточно качественный квантовых компьютер, он, в теории, может получить приватный ключ, который знают только легитимные пользователи, из публичного ключа, который знают все. И это уже становится серьезной проблемой. Приватный ключ не должен быть раскрыт, ведь он может быть использован для подтверждения транзакций , которые пользователь и не думал проводить.
Протокол RSA существует с 1977 года и до сих пор используется. Другой популярный протокол ECC, более экономичный и быстрый, тоже подвержен квантовых атакам, основанным на алгоритме Шора. Квантовые вычисления развиваются крайне быстро, и это угрожает многими криптографическим алгоритмам . В 2015 году Национальное агенство безопасности США заявило, что их первоначальный план по внедрению новых алгоритмов шифрования будет полностью изменён и все новые алгоритмы будут квантово-устойчивыми.
В январе 2019 года NIST (очень подвинутый исследовательский центр в США) представил список из 26 классических алгоритмов, которые потенциально устойчивы при атаках с квантового компьютера. Конечно же, есть вероятность, что пока просто не придуман способ их взлома. Хоть некоторые из этих алгоритмов являются неплохими кандидатами и могут быть использованы сегодня, в отношении криптовалют все не так просто. Блокчейн проекты имеют уникальную реализацию, которая во многом зависит от определённых алгоритмов, и это затруднят переход на новый тип шифрования. Какие-либо изменения могут уменьшить скорость транзакций настолько, что криптовалюты станут бесполезны.
Какого размера должен быть квантовый компьютер, чтобы взломать биткоин?
Не сможет, хотя бы потому, что количество биткоинов строго лимитировано – 21 млн. Плюс, учитывая, что с каждым новым раскрытым блоком усложняется добыча биткоина, даже самому мощному компьютеру потребуется больше времени для майнинга. Квантовые технологии – это хорошо, но пока только в теории. На сегодняшний день еще нет реально созданного мощного квантового компьютера, способного угрожать блокчейну. Если предположить, что спустя энное количество лет такой компьютер будет создан, и он действительно будет способен майнить, скорее всего, это просто разрушит биткоин как валюту, так как его добыча в больших масштабах не предусмотрена.
Почему вообще поднялся вопрос квантового компьютера и биткоина? Дело в том, что осенью 2019 года Google заявил на просторах Интернета, что разработал квантовый компьютер, который способен выполнять ранее невозможные вычисления с неимоверной скоростью. А так как Биткоин – это по сути, вычисления, мир запаниковал. Причина паники совсем не майнинг, а шифрование. Ведь, даже предположение, что квантовый компьютер за 200 секунд может выполнить то, что обычный сможет сделать за 10 тысяч лет, ставит под угрозу протоколы шифрования данных, которые теоретически могут быть взломаны. Дело в том, что шифрование, как криптография и биткон, основаны на очень сложных вычислениях (математических задачах). Квантовый компьютер может решить эти задачи гораздо быстрее, взломав не только блокчейн, но и всю систему шифрования, на которой основывается интернет. Плюс, рассматривая квантовый компьютер с такой позиции, можем предположить, что, в первую очередь, он займется взломом не биткоина, а зашифрованных протоколов секретных служб, национальной безопасности, банков, финансовых бирж и т. д. Следовательно, подумайте сами, кто допустит появление такого оборудования?
Для защиты данных биткоин использует свои протоколы шифрования, вычисление которых "не входит в компетенцию" квантового компьютера. Плюс, криптовалюты могут быть усовершенствованы новым кодом защиты, стойким к квантовым технологиям. Здесь просто нужно понимать принцип работы квантового компьютера и то, что это не универсальная машина, способная справится с любой задачей. Он также как и любое другое устройство ориентирован на выполнение конкретных задач.
И еще один важный факт: сегодняшние суперкомпьютеры Google имеют 53 кубита вычислительной мощности. Чтобы намайнить миллиард биткоинов или взломать блокчейн, нужен, как минимум, компьютер с мощностью в 1500 кубитов. Но изобретение такого устройства – это точно далекое будущее, так как масштабирование квантовых компьютеров – это проблема. С добавлением кубитов система теряет свою стабильность. Возможно, ученые придумают пути решения этой проблемы и даже изобретут супермощный квантовый компьютер, но от этого мы сейчас очень далеки, как и от майнинга биткоина с помощью квантовых технологий. Так что, пока не спешите паниковать и расставаться со своими цифровыми монетами. На данный момент, инвестирование в Биткоины путем покупки на обменнике - лучшее решение.
Могут ли новые квантовые компьютеры добывать биткоины гораздо быстрее традиционных? Ответ – да, но необходимо понимать различия между теорией и практикой.
Немного теории о способностях квантового компьютера
Вычислительная мощность квантовых компьютеров теоретически намного выше, чем у обычных компьютеров. Они не только более мощные, потому что они могут за тот же промежуток времени выполнять гораздо больше операций, чем традиционные компьютеры, но и потому, что они работают по-разному.
Действительно, вычислительная мощность квантового компьютера потенциально настолько выше, что разница с традиционными компьютерами будет астрономической.
Но это только теория, поскольку на сегодняшний день нет никаких доказательств того, что квантовые компьютеры действительно пригодны для майнинга. Основными проблемами, с практической точки зрения, являются высокие расходы на эксплуатацию и тот факт, что квантовые компьютеры в настоящее время все еще являются лишь прототипами, которые не могут непрерывно работать на полную мощность. Поэтому эта проблема не вызывает у нас особого беспокойства.
Немного реалий
О квантовых компьютерах говорят уже несколько лет, с тех пор как они были предложены в очень далеком 1980 году, а первые эксперименты были проведены в 2001 году.
Однако лишь в 2019 году были созданы рабочие прототипы, которые можно было бы использовать для любых целей, поэтому, вероятно, потребуется еще несколько лет, прежде чем их можно будет фактически использовать для майнинга.
Ключевой момент, однако, в том, что при работе с обычными компьютерами может потребоваться еще 120 лет для майнинга всех новых биткоинов. Потому весьма вероятно, что квантовые компьютеры, пригодные для майнинга, за это время появятся на рынке.
Так в чем же проблема?
Проблемы, которые квантовые компьютеры могут вызвать при майнинге биткоинов, в основном две:
- они могут помешать добыче традиционных компьютеров,
- потенциально они могут извлечь всего за несколько минут все оставшиеся биткоины.
Что касается первой проблемы, то здесь нет решения, поскольку традиционные компьютеры не способны реально конкурировать с квантовыми компьютерами. Однако с течением времени выручка майнеров от вознаграждений за блок будет уменьшена до такой степени, что она не сможет покрыть расходы. На самом деле эксплуатационные расходы квантового компьютера очень высоки, и в будущем, возможно, добыча новых биткоинов с помощью квантовых компьютеров окажется просто невыгодной.
Вторая проблема связана с первой, потому что, поскольку майнинг на квантовых компьютерах приносит прибыль, имеет смысл представить, что кто-то может попытаться использовать их для очень быстрого майнинга всех оставшихся биткоинов. Однако если это уже не будет прибыльным, тогда и сам сценарий также будет менее вероятным.
Однако, если в ближайшие годы станет возможным использовать квантовые компьютеры для майнинга биткоинов, то серьезность этой второй проблемы будет в значительной степени зависеть от их реальной вычислительной мощности.
Новый биткоин в 2024 году?
Давайте не будем забывать, что в 2024 году произойдет еще один халвинг, который сократит добытые биткоины до 3,125 BTC на блок. Кроме того, предположительно, в 2027 или 2028 году будет еще одно сокращение, которое еще больше снизит вознаграждение за добычу – до 1,5625 BTC.
В результате, если, например, в 2024 г. будет возможно использовать квантовые компьютеры для майнинга биткоинов, для извлечения останется всего около 1,3 миллиона биткоинов, тогда как, если это будет возможно только с 2028 года, то останется чуть более 650 000 BTC.
Многие люди сомневаются в том, что в 2024 году или даже в 2028 году на рынке появятся квантовые компьютеры, которые можно будет использовать для майнинга биткоинов, поэтому проблема может возникнуть еще позже.
Например, после последующего халвинга, предположительно в 2031 году, останется добывать лишь немногим более 300 000 BTC, поэтому рентабельность такой операции уже будет намного ниже.
Кроме того, хотя очень мощный квантовый компьютер также мог бы добывать все оставшиеся биткоины за очень короткое время, необходимо учитывать, что каждые 2 016 блоков сложность обновляется. Если бы квантовый компьютер мог добывать 2 016 блоков за очень короткое время, сложность резко возросла бы, приблизив среднее время, необходимое для добычи блока, к 10 минутам.
Конечно, такой сценарий был бы полон потенциально негативных последствий, особенно если бы квантовый компьютер прекратил майнинг после того, как сложность взлетела, так как необходимо было бы подождать еще 2 016 блоков, чтобы увидеть, как она уменьшится.
Однако, учитывая относительную медлительность, с которой идет развитие этой технологии, на самом деле есть годы, чтобы найти другие решения.
Читайте также: