Amíg a hagyományos számítógépek bitekkel dolgoznak, amelyek vagy 0, vagy 1 értéket vehetnek fel, addig a kvantumszámítógépek qubiteket használnak, amelyek egyszerre több állapotban is lehetnek. Ez a szuperpozíció teszi lehetővé, hogy bizonyos problémákat ne egymás után, hanem párhuzamosan vizsgáljanak meg. Ennek köszönhetően a kvantumgépek nem csupán gyorsabbak lehetnek, de egyes számításoknál teljesen más szintet is képviselnek.

Ez a technológia rengeteg területen hozhat áttörést, például a gyógyszerkutatásban, az anyagtudományban vagy az energiatárolásban, ugyanakkor ez az előny veszélyt is jelent, hiszen a mai digitális biztonsági rendszerek jelentős része arra épül, hogy bizonyos matematikai feladatok klasszikus számítógépekkel megoldhatatlanok. A kvantumszámítógépek viszont ezen a ponton kínálhatnak veszélyes kerülő utat.

Mi az a kvantumfenyegetés?

A kriptovaluták többsége nyilvános kulcsú titkosítást használ, ami azért biztonságos, mert a privát kulcs visszafejtése a nyilvános kulcsból nehéz. A kvantumszámítógépek azonban a Shor-algoritmus segítségével ezt a problémát sokkal gyorsabban oldhatják meg.

Vagyis a vita ma már nem arról szól, hogy ez elméletben lehetséges-e, inkább arról, hogy mikor válik valósággá. Egyes szakértők úgy vélik, akár 5-7 éven belül megjelenhetnek az olyan hibajavított kvantumgépek, amelyek már valódi fenyegetést jelenthetnek. Más becslések szerint 2034 körül számottevővé, 2044-re pedig dominánssá válhat ez a kockázat, ráadásul a mesterséges intelligencia fejlődése még gyorsíthatja is ezt a folyamatot.

Miért érinti ez a bitcoint?

A bitcoin biztonságának az egyik alapja, hogy a privát kulcsot szinte lehetetlen visszafejteni a nyilvános kulcsból. Egy kellően fejlett kvantumszámítógép azonban ezt a feltételezést felülírhatja, így elméletben lehetővé válhat, hogy valaki hozzáférjen mások coinjaihoz.

Fontos megjegyezni azonban, hogy nem minden bitcoin egyformán veszélyeztetett. A probléma főleg a régebbi címeket érinti, amelyeknél a nyilvános kulcs könnyebben látható. A becslések szerint ugyanakkor még így is a bitcoinállomány mintegy negyede lehet kitéve a kvantumfenyegetésnek. A legnagyobb rövid távú veszély azonban talán nem is maga a technikai támadás, hanem az, hogy egy ilyen incidens súlyosan megrendítené a bitcoinba vetett bizalmat. Ha pedig egyszer bebizonyosodik, hogy kvantumgéppel hozzá lehet férni mások coinjaihoz, az a teljes szektorra nézve jelentős következményekkel járhat.

Van megoldás? Igen, de…

A jó hír, hogy a posztkvantum-kriptográfiai megoldások már léteznek, vagyis a probléma technológiai értelemben kezelhető. A bitcoin esetében ezzel kapcsolatban az egyik első elképzelés a BIP–360, amely egy új, kvantumbiztosabb kimenettípust vezetne be. Ennek célja, hogy jobban elrejtse a nyilvános kulcsot és csökkentse a kvantumtámadások lehetőségét.

A megoldás ráadásul soft fork formájában valósulhatna meg, vagyis úgy, hogy a rendszer visszafelé kompatibilis maradjon. Ez azért fontos, mert az egész hálózatnak nem kellene egyszerre váltania. A bitcoin világában ez sokkal reálisabb út, mint a hard fork, amely könnyen megoszthatná a közösséget és akár láncszakadáshoz is vezethetne.

A legkeményebb kérdések

Az átállás több komoly dilemmát is felvet. Az egyik a méretezés kérdése: a posztkvantum-aláírások nagyobbak, mint a mai megoldások, így több blokktérre lenne szükség, ami növelheti a tranzakciós díjakat és újra felszínre hozhatja a bitcoin régi skálázási problémáit.

Különösen érzékeny kérdés az elveszett vagy inaktív coinok sorsa is. Ilyen lehet Nakamoto Szatosi több mint egymillió bitcoinja, amely nagy valószínűséggel soha nem kerül át új típusú címekre. Ha az ehhez hasonlók kvantumtámadással megszerezhetővé válnának, a közösségnek döntenie kellene arról, hogy ezt elfogadja-e, vagy valamilyen módon befagyasztja-e ezeket az eszközöket, ami a technológiain túl filozófiai kérdés is a tulajdonjog sérthetetlenségéről.

Ehhez társul a konszenzus problémája. A bitcoin fejlesztése hagyományosan lassú, alapos és közösségi egyetértésre épül, ami eddig a rendszer egyik legnagyobb erőssége volt, a kvantumfenyegetés azonban könnyen olyan helyzetet teremthet, ahol a túl lassú döntéshozatal önmagában is kockázattá válik.

Q-Day: rendszerszintű kockázat

A Q-Day azt az időpontot jelenti, amikor a kvantumszámítógépek már képesek feltörni a ma széles körben használt titkosítási rendszereket, ami messze nem kizárólag a kriptovilág problémája lenne, hiszen ugyanez a fenyegetés érinti a banki infrastruktúrát, a digitális aláírásokat, a fizetési rendszereket és gyakorlatilag a teljes digitális gazdaságot.

Egy sikeres kvantumtámadás ezért nem maradna elszigetelt incidens: egyetlen nagyobb pénzügyi szereplő elleni támadás dominószerű hatást indíthatna el, ami megingatná a bizalmat az egész rendszerben. A legnagyobb veszély tehát itt sem pusztán a közvetlen anyagi veszteség, inkább a pénzügyi infrastruktúrába vetett hit megrendülése.

Versenyfutás az idővel

A legfontosabb kérdés nem az, hogy a bitcoin technikailag megvédhető-e a kvantumfenyegetéstől, inkább az, hogy a közösség képes lesz-e erre időben és összehangoltan reagálni. Ha a kvantumtechnológia lassabban fejlődik, a bitcoin jó eséllyel alkalmazkodni tud, ha viszont jön egy gyors áttörés, akkor könnyen előfordulhat, hogy az átállás nem ér véget időben.

Mindezzel együtt egyelőre nincs ok pánikra, hiszen a bitcoin titkosításának a feltöréséhez becslések szerint körülbelül 13 millió qubitre lenne szükség, ám a ma elérhető legerősebb rendszerek ettől még nagyon messze vannak. A veszély tehát nem holnap kopogtat az ajtón, de már elég közel van ahhoz, hogy a kriptoszektornak és a teljes pénzügyi világnak komolyan kelljen vennie.

A teljes adás az alábbi Spotify-linken elérhető.