Bisakah komputasi kuantum menghancurkan Bitcoin?

Biarkan saya memulai bagian ini dengan disclaimer. Saya tidak memiliki otak yang cukup besar untuk memahami apa itu komputasi kuantum.

Karena itu, saya sangat ingin tahu tentang dampak potensialnya pada Bitcoin dan sebagai hasilnya, ini adalah sesuatu yang saya habiskan untuk meneliti waktu luang saya baru-baru ini. Anda tahu, "untuk bersenang-senang". Sejujurnya, saya menghabiskan setengah hari di bandara awal bulan ini, jadi apa yang harus saya lakukan untuk menghabiskan waktu?

Apakah Anda mencari berita cepat, tips hangat, dan analisis pasar? Daftar untuk buletin Invezz, hari ini.

Saya pikir saya akan mengumpulkan sepotong mencoba untuk meringkas penelitian saya dan menjelaskan apa itu komputasi kuantum, serta implikasinya terhadap Bitcoin, dalam istilah sederhana sehingga orang normal lainnya seperti saya – ilmuwan yang tidak luar biasa, jika Anda mau – dapat memahaminya. Inilah yang saya temukan.

Apa itu komputasi kuantum?

Komputasi kuantum adalah yang berkembang pesat teknologi yang bersandar pada mekanika kuantum untuk memecahkan masalah yang terlalu canggih untuk komputer "normal". Ini berkaitan dengan interaksi dan gerakan partikel sub-atom, dan telah berkembang ke tempat yang sebagian besar ilmuwan tidak pernah bayangkan bahkan beberapa tahun yang lalu.

Intinya, pikirkan komputer super kuat yang mampu memecahkan teka-teki matematika dan kriptografi yang sangat sulit jauh lebih cepat daripada komputer klasik saat ini. Petunjuk petunjuk.

Apa hubungannya ini dengan Bitcoin?

Bitcoin didasarkan pada sesuatu yang disebut kriptografi asimetris. Ini berarti bahwa ia bekerja berdasarkan prinsip yang disebut "fungsi satu arah". Ada dua aspek penting untuk setiap dompet Bitcoin: kunci pribadi dan kunci publik. Jika Anda memiliki kunci pribadi, Anda dapat menyimpulkan kunci publik dengan mudah. Namun – dan ini adalah bagian penting – sebaliknya tidak berlaku, jadi jika Anda memiliki kunci publik seseorang, Anda tidak dapat menyimpulkan kunci pribadi mereka. Oleh karena itu, "fungsi satu arah".

Ini masuk akal. Jelas, Bitcoin tidak akan berguna jika Anda dapat mengambil kunci publik seseorang (yang sebagian besar tersedia untuk dilihat semua orang secara online), dan dari situ menyimpulkan kunci pribadi mereka, sehingga mendapatkan akses ke dompet mereka. Tidak ada cara untuk melakukan ini dengan komputer saat ini karena Anda perlu menyaring sejumlah perhitungan astronomis untuk memecahkan kunci privat.

Langkah di komputer kuantum. Pikirkan komputer kuantum seperti otak Albert Einstein, dan komputer normal seperti otak kecil saya. Hal-hal yang benar-benar tidak mungkin bagi saya berada dalam jangkauan kemungkinan bagi Tuan Einstein. Dan dalam analogi ini, Einstein dapat memecahkan kunci privat.

Banyak yang berpikir tidak dapat dihindari bahwa komputer kuantum maju ke titik itu. Melihat kemajuan mereka dalam beberapa tahun terakhir, akan sulit untuk bertaruh melawannya. Misalnya pada tahun 2019, Google mengklaim dalam sebuah makalah (yang ditunggu-tunggu oleh para peneliti) bahwa ia telah mengembangkan komputer kuantum yang sangat canggih. Komputer ini mampu melakukan perhitungan dalam 200 detik yang membutuhkan waktu sekitar 10,000 tahun untuk komputer klasik tercanggih saat ini, yang dikenal sebagai Summit.

Dengan Bitcoin, untuk mengirim bitcoin dari satu alamat ke alamat lain, pengirim harus mengizinkan bahwa mereka memiliki alamat (publik) tempat dana disimpan. Untuk melakukan ini, mereka harus memberikan tanda tangan digital dalam bentuk kunci pribadi mereka untuk membuktikan bahwa dana di alamat itu adalah milik mereka. Dengan komputer kuantum dengan kekuatan yang cukup, seseorang yang memiliki kunci publik Anda dapat memecahkan kode untuk mendapatkan kunci pribadi Anda, sehingga mendapatkan kekuatan untuk memalsukan tanda tangan dan menyapu semua bitcoin Anda. Kejutan dan horor! Tanda seru!

Tapi tunggu – itu tidak berarti dompet bitcoin akan segera dibobol. Tidak semuanya, setidaknya.

Akankah komputer kuantum memecahkan Bitcoin?

Alamat Bitcoin, untuk tujuan yang kita lihat di sini, dapat dibagi menjadi dua kategori. Ini akan terdengar agak rumit pada awalnya, tetapi bersabarlah – ingat, saya juga tidak berasal dari latar belakang komputasi, jadi saya akan membuatnya tetap sederhana dan menyatukan semuanya.

Yang pertama dari dua kategori alamat Bitcoin disebut “bayar ke kunci publik” (p2pk). Itu adalah jenis alamat OG dan karenanya sebagian besar alamat dari masa lalu termasuk dalam kategori ini. Itu termasuk bitcoin Anda, Tuan atau Nona Nakamoto – tetapi lebih lanjut tentang implikasi Satoshi nanti.

Alamat p2pk ini adalah yang rentan ketika datang ke masa depan potensial yang mencakup komputer kuantum. Kunci publik dapat diperoleh secara langsung dari alamat dompet dan, karena ini adalah blockchain, semua alamat dapat dilihat oleh semua orang di dunia.

Sebagai contoh, ini adalah alamat bitcoin asal Bitcoin, alamat pertama yang pernah dibuat. Satoshi Nakamoto – di mana pun Anda berada, kawan besar – menerima 50 bitcoin sebagai hadiah untuk menambangnya kembali pada 3 Januarird 2009. 50 bitcoin tidak pernah meninggalkan alamat sejak itu. Dan semua orang dapat menyimpulkan kunci publik dari alamat ini.

(Oh, sebagai sidenote yang menyenangkan, seperti yang Anda lihat di bawah ini ada 68 bitcoin di alamat ini, meskipun faktanya Satoshi hanya mendapatkan 50 bitcoin untuk menambangnya. Itu karena orang telah mengirim bitcoin ke alamat tersebut selama bertahun-tahun untuk menunjukkan penghargaan mereka untuk apa yang dilakukan Satoshi).

Satoshi sebenarnya menambang lebih dari 22,000 blok bitcoin dengan alamat baru yang dihasilkan setiap kali karena dia ingin tetap anonim mungkin. Dengan 50 bitcoin di masing-masing alamat ini (sekali lagi, tidak ada yang pernah pindah - kaisar tangan berlian), ada sekitar 1 juta bitcoin yang dianggap milik Satoshi.

Tapi bagaimanapun, kembali ke intinya. Ini jelas merupakan alamat bitcoin awal dan karenanya termasuk dalam kategori p2pk. Ini berarti bahwa alamat yang terlihat secara publik, misalnya alamat genesis seperti yang ditunjukkan di atas – 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa – semua memiliki kunci publik yang dapat diperoleh oleh siapa saja di dunia.

Dan ketika komputer kuantum datang, ia akan dapat memecahkan kunci pribadi dari alamat-alamat ini dari kunci publik yang tersedia ini, dan menyapu semua bitcoin. Pengambilan penting dari bagian ini adalah agar alamat Bitcoin dapat dikompromikan oleh komputer kuantum, itu harus memiliki kunci publik yang dapat diakses terlebih dahulu.

Apakah semua alamat rentan diretas oleh komputer kuantum?

Untungnya, tidak semua alamat termasuk dalam kategori ini. Kategori kedua adalah jenis alamat yang lebih baru yang disebut "bayar ke hash kunci publik" (p2pkh). Untuk alamat ini, kunci publik tidak dapat diperoleh dari alamat tersebut. Sebaliknya, kunci publik hanya diungkapkan kepada dunia ketika transaksi dilakukan dengan mengirim dana dari dompet itu.

Ini berarti bahwa alamat-alamat ini tidak dapat ditembus oleh komputer kuantum sampai pengguna mengirimkan dana dari dompet itu. Setelah itu, mereka seperti alamat p2pk Satoshi di atas – kunci publik mereka dapat dilihat oleh dunia dan mereka rentan terhadap komputer kuantum.

Inilah sebabnya mengapa puritan mendorong penggunaan kembali alamat Bitcoin. Memang, jika ada yang seaman mungkin, mereka tidak boleh menggunakan kembali alamat yang sama – tetapi banyak yang tidak mengindahkan saran ini.

Jadi, berapa banyak alamat Bitcoin yang dapat dipecahkan oleh komputer kuantum?

Untuk meringkas bagian sebelumnya, dua jenis alamat bitcoin rentan terhadap komputasi kuantum. Yang pertama adalah alamat p2pk jadul, seperti milik Satoshi. Yang kedua adalah alamat p2pkh yang digunakan kembali.

Deloitte diterbitkan analisis yang menilai jumlah alamat yang termasuk dalam kategori ini. Grafik di bawah ini merangkum temuan mereka.

Ini menunjukkan bahwa alamat p2pk jadul mendominasi di tahun-tahun awal. Alamat p2pkh yang lebih aman datang online pada tahun 2010 dan segera menjadi jenis alamat yang dominan. Kesimpulan utama yang ditarik adalah bahwa jumlah koin yang terkandung dalam alamat p2pk sekolah lama tampaknya tetap konstan sekitar 2 juta bitcoin (9.5% dari pasokan akhir 21 juta bitcoin, lebih dari setengahnya diasumsikan milik Satoshi ).

Saya pikir adil untuk menyimpulkan dari melihat 2 juta koin yang stagnan di alamat p2pk (garis biru) bahwa ini dapat dikaitkan dengan penambang adopsi awal yang tidak pernah menjual dan banyak yang kemungkinan kehilangan koin (sekali lagi, setengah dari ini adalah milik Satoshi) .

Yang lebih menarik adalah alamat p2pkh yang digunakan kembali (garis ungu), kategori kedua yang rentan terhadap komputer kuantum. Setelah meningkat antara 2010 dan 2014, itu telah menurun sejak saat itu dan sekarang mencapai sekitar 2.5 juta koin.

Ini berarti bahwa total antara 4 dan 4.5 juta koin (garis putus-putus merah dalam grafik) rentan terhadap komputer kuantum (2 juta dari alamat p2pk sekolah lama dan 2.5 juta dari alamat p2pkh yang digunakan kembali). Itu lebih dari 20% dari pasokan akhir.

Bagaimana Anda bisa mengurangi risiko pencurian Bitcoin?

Ada satu jenis alamat yang aman: alamat p2pkh yang belum pernah digunakan untuk mengirim bitcoin ke tempat lain. Di sisi lain, alamat p2pkh yang sebelumnya telah mengirim bitcoin ke tempat lain, serta alamat p2pk (terlepas dari apakah mereka telah mengirim bitcoin atau tidak) rentan.

Jadi, untuk melindungi bitcoin Anda, mereka harus dikirim ke alamat p2pkh baru. Ini adalah argumen utama melawan ancaman komputasi kuantum untuk Bitcoin. Orang percaya mengatakan bahwa bitcoin dapat dengan mudah ditransfer ke alamat p2pkh baru dan karenanya tidak dapat ditembus. Mereka benar.

Tapi ada tangkapan. Jika Anda kehilangan kunci pribadi ke alamat Anda, Anda tidak dapat mengakses bitcoin ini dan karenanya tidak dapat dipindahkan. Ini berarti bahwa mereka akan menjadi pilihan gratis bagi peretas begitu komputer kuantum online.

Jadi sementara studi Deloitte menilai jumlah alamat Bitcoin yang akan rentan jika komputer kuantum online hari ini (21%), mungkin pertanyaan yang lebih relevan adalah berapa banyak bitcoin akan selalu rentan terhadap ancaman komputer kuantum. Karena berapa pun angkanya, itulah kunci yang menimbulkan risiko sistemik pada jaringan Bitcoin secara luas.

Apakah ada risiko sistemik terhadap Bitcoin?

Katakanlah Albert Einstein abad ke-21 bangun besok dan tiba-tiba memiliki komputer kuantum. Little Albert Junior menyapu lebih dari 20% dari total pasokan Bitcoin. Apa yang terjadi selanjutnya?

Jelas, harganya akan turun. Pertama, Anda mendapatkan pasokan yang pada dasarnya meningkat karena semua koin yang hilang, termasuk 5% yang dianggap milik Satoshi, sekarang kembali beredar. Tetapi harga akan turun karena lebih dari sekadar penyesuaian sisi penawaran.

Ini adalah tebakan siapa pun tentang di mana harga turun, tetapi menurut saya harganya mendekati nol. Bagaimana Anda meyakinkan orang bahwa Bitcoin – selamanya dipasarkan sebagai bentuk uang tersulit yang pernah ada – memiliki satu tangkapan besar?

Argumen kemudian menjadi “Oke, kita semua mengira ini adalah uang tersulit yang pernah ada, meskipun teknologi cacat dan komputer berkembang ke titik di mana mereka memecahkannya, tetapi sekarang kami berjanji itu aman lagi dan teknologi tidak akan pernah memecahkannya lagi. ”.

Berapa banyak orang yang akan menggunakan Bitcoin dalam skenario itu? Bisakah Anda melihat perusahaan S&P 500 yang menyimpannya di neraca mereka? Adakah lagi negara yang menyatakannya sebagai alat pembayaran yang sah? Adakah dana pensiun yang berinvestasi di dalamnya? Bukan hanya 20% dari pasokan yang hilang, seluruh pertunjukan akan habis. Ini akan berakhir.

Inilah sebabnya mengapa pengurangan 20% bitcoin rentan perlu terjadi. Untungnya, tidak diantisipasi bahwa Albert Einstein Jr akan memiliki komputer supernya online besok.

Mengapa tidak semua orang hanya mentransfer ke (tidak bisa ditembus) alamat p2pkh baru?

Ini adalah solusinya. Tapi seperti yang saya katakan, ada dompet berisi bitcoin yang penggunanya kehilangan kunci pribadi, atau mati, atau berbagai alasan lainnya. Bitcoin ini tidak dapat dipindahkan. Jika Satoshi mati, misalnya, koinnya tidak akan dipindahkan sampai komputer kuantum dengan daya yang cukup dikembangkan.

Inilah yang membuat pakar teknologi blockchain Andreas Antolopoulos menyatakan sebagai berikut:

Kita akan tahu kapan komputasi kuantum ada saat koin Satoshi bergerak

Kita akan tahu kapan komputasi kuantum ada saat koin Satoshi bergerak

Andreas Antolopoulos

Tapi semua tidak hilang. Untungnya, ada solusi untuk masalah yang diharapkan-hipotetis-tetapi-dalam-kenyataan-satu-hari-bukan-hipotetis ini. Solusi itu adalah membuat rencana dalam komunitas Bitcoin untuk memaksa orang memindahkan bitcoin mereka ke alamat yang tidak rentan. Deloitte menyarankan bahwa rencana semacam itu dapat menguraikan bahwa “setelah periode yang telah ditentukan (waktu yang memungkinkan orang untuk memindahkan bitcoin mereka ke alamat yang aman), koin di alamat yang tidak aman akan menjadi tidak dapat digunakan (secara teknis, ini berarti bahwa penambang akan mengabaikan transaksi yang berasal dari alamat ini) ”.

Ini akan menjadi masalah yang sangat berantakan dan memecah belah, kemungkinan besar. Mencoba untuk mencapai konsensus dalam komunitas akan menjadi mimpi buruk dan itu mengingatkan saya pada periode perang saudara yang terkenal dalam komunitas Bitcoin pada tahun 2017, yang menyebabkan “garpu keras” dan penciptaan Bitcoin Cash.

Apakah Bitcoin pasti aman jika ditransfer ke alamat yang “tidak bisa ditembus”?

Hmm. Nah, ada satu masalah lagi. Setelah transaksi dibuat untuk mengirim dana dari dompet, kunci publik menjadi tersedia. Ini berarti komputer kuantum dapat memecahkan kunci pribadi.

Tapi ada penundaan antara waktu transaksi dimulai dan saat dikonfirmasi penambang. Blok Bitcoin ditambang setiap sepuluh menit, artinya ada jendela di mana kunci publik tersedia tetapi dana belum ditransfer dari dompet.

Jadi, jika penyerang dapat memperoleh kunci pribadi dari kunci publik dalam periode waktu ini dan kemudian melakukan transaksi sendiri di mana mereka mengirim bitcoin yang sama yang Anda coba kirim tetapi ke alamat yang berbeda, dan membayar biaya penambangan yang lebih tinggi ke mendapatkan prioritas dalam antrian, bitcoin bisa dicuri.

Jadi, jika komputer kuantum pernah mencapai titik di mana ia dapat memecahkan kunci pribadi dalam waktu kurang dari sepuluh menit – dan ini semakin menjadi wilayah mitos di sini, saya harus memperingatkan – maka semua taruhan dibatalkan dan secara teoritis setiap transaksi yang dilakukan pada jaringan bisa diretas.  

Saya akan tunduk pada Deloitte di sini yang merangkum masalah ini dengan baik:

Estimasi ilmiah saat ini memprediksi bahwa komputer kuantum akan memakan waktu sekitar 8 jam untuk memecahkan kunci RSA, dan beberapa perhitungan khusus memprediksi bahwa tanda tangan Bitcoin dapat diretas dalam beberapa menit 30

Ini berarti bahwa Bitcoin pada prinsipnya harus tahan terhadap serangan kuantum (selama Anda tidak menggunakan kembali alamat). Namun, karena bidang komputer kuantum masih dalam masa pertumbuhan, tidak jelas seberapa cepat komputer kuantum akan menjadi di masa depan.

Jika komputer kuantum akan semakin mendekati tanda 10 menit untuk mendapatkan kunci pribadi dari kunci publiknya, maka blockchain Bitcoin akan secara inheren rusak

Itan Barmes & Bram Bosch, Deloitte

Kesimpulan

Bukti menunjukkan bahwa Bitcoin aman selama bertahun-tahun.

Bukti juga menunjukkan dunia di masa depan di mana komputer kuantum akan ada dan Bitcoin pada akhirnya akan rentan. Bahkan dalam kasus di mana ini terjadi, jaringan Bitcoin dapat meniadakan ancaman dengan melakukan soft fork dan bermigrasi ke jaringan dengan metode enkripsi kuantum-aman.

Masalah dalam kasus itu (benci menjadi pembawa lebih banyak berita buruk) adalah kemungkinan besar akan menyebabkan masalah skalabilitas yang serius, sesuatu yang sudah diperjuangkan oleh jaringan.

Untuk menyelesaikan ini, tergantung ke arah mana teknologi berjalan – baik dengan komputasi kuantum maupun dengan Bitcoin. Teknologi berkembang dengan kecepatan kilat. Contoh kasusnya adalah diskusi ini, yang akan menjadi tidak masuk akal 20 tahun yang lalu, baik dalam kaitannya dengan komputer kuantum yang tak terhindarkan tetapi juga mengenai keberadaan mata uang digital dan sesuatu yang disebut "blockchain".

Lebih banyak penelitian dan pengembangan lanjutan di sisi Bitcoin perlu dilakukan untuk memastikan masa depannya melawan ancaman komputasi kuantum. Komunitas telah berkembang jauh dan Bitcoin berkembang, terlepas dari apa yang diperdebatkan oleh banyak penentang, jadi ini sangat mungkin.

Dunia di mana transisi Bitcoin ke mekanisme kriptografi pasca-kuantum tidak lebih tidak masuk akal daripada dunia di mana komputer kuantum yang dapat memecahkan kunci pribadi ada. Kami hanya harus berharap bahwa yang pertama datang lebih dulu.

Terima kasih telah membaca upaya saya untuk menyederhanakan masalah yang sangat kompleks dan spekulatif ini, dan jika Anda memiliki komentar atau umpan balik (bahkan surat kebencian!), jangan ragu untuk menghubungi saya di Twitter di @DanniiAshmore atau @InvezzPortal

Investasikan mata uang kripto teratas dengan cepat & mudah dengan broker terbesar dan tepercaya di dunia, eToro.

10/10

68% dari akun CFD ritel kehilangan uang

Sumber: https://invezz.com/news/2022/09/29/can-quantum-computing-break-bitcoin/