Google dice que una de sus computadoras cuánticas ha podido resolver un problema que sería prácticamente imposible de hacer en una computadora convencional, convirtiéndose en la primera en lograr la llamada "supremacía cuántica".
Según los informes, la computadora cuántica de Google fue capaz de resolver un cálculo, demostrando la aleatoriedad de los números producidos por un generador de números aleatorios, en 3 minutos y 20 segundos, lo que llevaría a la supercomputadora tradicional más rápida del mundo, Summit, alrededor de 10,000 años.
Fuente: Reuters
Si es cierto, es una gran noticia. Un documento que contiene detalles del trabajo fue publicado en un servidor de la NASA la semana pasada. Sin embargo, fue derribado rápidamente. Varios medios informaron sobre los rumores.
El mundo criptográfico observó cómo se desarrollaba este evento de cerca, como deberían. Después de todo, desde el advenimiento de Bitcoin, la amenaza de la computación cuántica ha motivado a los investigadores, tecnólogos y, ahora, a los gobiernos, a construir software capaz de resistir el ataque incluso de las computadoras cuánticas más poderosas.
¿Qué es exactamente la "supremacía cuántica"? ¿Por qué es una amenaza para la comunidad criptográfica? ¿Se colapsarán Bitcoin y Ethereum frente a la "supremacía cuántica"?
Poco después de que se divulgara la noticia del supuesto logro de supremacía cuántica de Google, el documento fue retirado del sitio web de la NASA por razones desconocidas. Google aún no ha hecho ningún comentario al respecto, pero existe una creencia razonable ya que Google y la NASA han estado a punto de lograr la supremacía cuántica durante el último año cuando Google colaboró con la NASA en 2018 para ayudarlos a demostrar la supremacía cuántica.
Mientras suena potente, supremacía cuántica es un término que describe la capacidad de los dispositivos de computación cuántica para resolver algunos problemas específicos que las computadoras clásicas prácticamente no pueden.
El competidor de Google, IBM, lanzó un prototipo de computadora cuántica con 7 "bits cuánticos" (qubits), una medida de la potencia cuántica de la computadora, en 2001. En los últimos dos años, Intel, IMB y Google han lanzado prototipos similares con 49, 50 y 72 qubits respectivamente. La Academia de Ciencias de China también logró un prototipo de computadora cuántica con 11 qubits.
¿Por qué es una amenaza para la comunidad criptográfica?
En teoría, la supuesta computadora cuántica de 53 qubits de Google podría romper la criptografía de 53 bits en segundos.
Pero lo que necesita saber sobre Bitcoin para comprender la amenaza potencial de la computación cuántica es que su arquitectura se basa en dos algoritmos: Algoritmo de firma digital de curva elíptica (ECDSA) para firmas digitales y SHA-256 como función hash. Teóricamente, una computadora cuántica puede usar el algoritmo de Shor para romper ECDSA.
Una billetera bitcoin contiene una colección de pares de claves, cada una de las cuales consta de una clave privada y una clave pública. ECDSA es la criptografía detrás de las claves privadas y públicas utilizadas en Bitcoin. Consiste en combinar las matemáticas detrás de campos finitos y curvas elípticas para crear ecuaciones unidireccionales. Una clave privada es un número, generalmente elegido al azar. Desde la clave privada, Bitcoin utiliza la multiplicación de curvas elípticas, una función criptográfica unidireccional, para generar una clave pública. Desde la clave pública, bitcoin utiliza una función hash criptográfica unidireccional para generar una dirección bitcoin.
Se puede aplicar una clave privada a la huella digital de una transacción para generar una firma numérica. Esta firma solo puede ser producida por alguien con conocimiento de la clave privada. Mientras tanto, cualquier persona con acceso a la clave pública y la huella digital de la transacción puede usarla para verificar la firma. Si una computadora obtiene la clave pública y usa la clave pública para calcular la clave privada, puede manipular los activos en la cadena de bloques.
Bitcoin usa secp256k1, como los parámetros de la curva elíptica en su criptografía de clave pública. Esto significa que es fácil calcular la clave pública basada en una privada, pero lo contrario es muy difícil, lo que hace que todo el proceso sea seguro.
Fuente: Wikipedia
SHA-256 es miembro de las funciones hash criptográficas SHA-2 diseñadas por la NSA. SHA significa algoritmo de hash seguro. Las funciones hash criptográficas son operaciones matemáticas ejecutadas en datos digitales; Al comparar el "hash" calculado (el resultado de la ejecución del algoritmo) con un valor de hash conocido y esperado, una persona puede determinar la integridad de los datos. Se puede generar un hash unidireccional a partir de cualquier pieza de datos, pero los datos no se pueden generar a partir del hash.
El algoritmo de Shor se puede usar para romper la criptografía de curva elíptica calculando logaritmos discretos en una computadora cuántica hipotética. Teóricamente, una computadora cuántica podría usar el algoritmo de Shor para obtener su privado de su clave pública, como lo explicó recientemente Jack Matier del Libro mayor resistente cuántico en una publicación mediana. Un documento predice que las computadoras cuánticas pueden romper el esquema de firma de bitcoin en menos de 10 minutos (600 segundos) ya en 2027.
¿Se colapsarán Bitcoin y Ethereum frente a la "supremacía cuántica"?
Se estima que las claves RSA de 2048 bits podrían romperse en una computadora cuántica que comprende 4.000 qubits y 100 millones de puertas. Los expertos especulan que las computadoras cuánticas de este tamaño pueden estar disponibles en los próximos 20-30 años. Entonces, ¿esto significa que Bitcoin ya no es seguro? No exactamente.
Teniendo en cuenta que la máquina de Google tiene solo 53 qubits, todavía no es rival para el tipo de criptografía utilizada en bitcoin. Además, el algoritmo de Shor todavía no representa una amenaza para bitcoin.
La dirección de la billetera de Bitcoin se basa en la clave pública y el sistema de clave privada de ECDSA. Sin embargo, la dirección de la billetera no usa la clave pública directamente. Más bien, usa el valor hash de la clave pública. Si no ha expuesto su clave pública, el algoritmo de Shor es inútil. Por lo tanto, incluso si una computadora cuántica rompe los algoritmos criptográficos, no puede amenazar las direcciones que nunca han realizado ninguna transacción.
Si bien los algoritmos de cifrado nativos utilizados por Bitcoin y otras monedas de prueba de trabajo son seguros por ahora, el hecho es que la tasa de avances en la tecnología cuántica está aumentando, y eso podría, con el tiempo, representar una amenaza. Pero al igual que la tecnología cuántica avanza, también lo hacen los proyectos de cifrado.
Ya hay esfuerzos para desarrollar nuevos algoritmos de criptografía para una era post-cuántica.
Justin Drake, un desarrollador de Ethereum que trabaja en sharding, ha declarado que el equipo de Ethereum está trabajando, aunque en una etapa de investigación muy temprana, en Ethereum 3.0. Se planea que tenga una escala super cuadrática, dijo.
En una entrevista en la que se le preguntó sobre esta visión para ETH 3.0, Vitalik Buterin, programador y escritor conocido principalmente como cofundador de Ethereum, dijo: "STARKs, STARKs y muchos STARKs. Esperemos que sea una buena manera de lograr tiempos de bloqueo promedio de 2 segundos. Comunicación entre fragmentos extremadamente efectiva, ya sea en la capa base o mediante una variedad de sistemas de capa 2 fáciles de usar ”. ETH 3.0 se centrará en la resistencia cuántica y la seguridad cuántica.
Del mismo modo, Bitcoin puede actualizar su algoritmo y su bifurcación para hacer frente a las amenazas que potencialmente plantean las computadoras cuánticas. Bitcoin ha hecho avances increíbles en la última década. Ha visto el rápido desarrollo de las computadoras. Ninguna de las tecnologías avanzadas, ya sea CPU de un solo núcleo, CPU de múltiples núcleos, supercomputadoras o inteligencia artificial, ha logrado desafiar el sistema de criptomonedas de Bitcoin hasta ahora. Es seguro decir que Bitcoin y Ethereum no se verán amenazados por las amenazas de la supremacía cuántica. Más bien, se perfeccionará frente a esos desafíos.
