ชื่อระดับแรก

Quantum Computing จะทำลาย Blockchains หรือทำให้ปลอดภัยมากขึ้น?

เมื่อพูดถึงอนาคตของคอมพิวเตอร์ บล็อกเชนและคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นสองอุตสาหกรรมที่น่าสนใจและขัดแย้งกันมากที่สุด แม้ว่าบล็อกเชนจะก้าวหน้ากว่ามากในการใช้งานจริง ซึ่งรวมถึงการสร้างสกุลเงินดิจิทัลและการเข้ารหัสที่ทั้งบุคคลและธุรกิจสามารถใช้ได้ แต่อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมก็เติบโตอย่างรวดเร็วเช่นกัน ในความเป็นจริง อัตราการเติบโตของอุตสาหกรรมควอนตัมคอมพิวติ้งอาจเป็นรองจากบล็อกเชนเท่านั้น และคาดว่าอุตสาหกรรมจะเติบโตในอัตรา 25% ต่อปีตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2570

ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่าความก้าวหน้าในควอนตัมคอมพิวติ้งอาจเป็นจุดเริ่มต้นของจุดจบสำหรับบล็อกเชน เนื่องจากควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถทำลายการเข้ารหัสของแม้แต่บล็อกเชนที่ก้าวหน้าที่สุดได้ อีกทางหนึ่ง คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแทนที่บล็อกเชนได้ในบางวิธี ซึ่งเป็นวิธีที่ก้าวหน้ากว่าในการปกป้องข้อมูลในอนาคต

อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างควอนตัมคอมพิวติ้งกับบล็อกเชนไม่จำเป็นต้องเป็นปฏิปักษ์กัน นักวิจัยบางคนเชื่อว่าควอนตัมคอมพิวติ้งและเทคโนโลยีบล็อกเชนจะมาบรรจบกันในที่สุด สิ่งนี้สามารถสร้างโซลูชันคอมพิวเตอร์ที่ปลอดภัยขึ้น เร็วขึ้น และอาจปฏิวัติวงการ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วสามารถช่วยแก้ปัญหาการเข้ารหัสและปัญหาต่างๆ ในโลกแห่งความเป็นจริงได้

สารบัญ

• สารบัญ

• คอมพิวเตอร์ควอนตัมคืออะไร - และแตกต่างจากบล็อกเชนอย่างไร

• การคำนวณด้วยควอนตัมจะขัดขวาง blockchains และยุติ cryptocurrencies หรือไม่?

• การคำนวณแบบควอนตัมสามารถรวมหรือปรับปรุงด้วย blockchains ในอนาคตได้หรือไม่?

• บัญชีแยกประเภทที่ทนต่อควอนตัมคืออะไร?

• Bitcoin หลังควอนตัมคืออะไร?

อนาคตของควอนตัมคอมพิวติ้งและบล็อกเชนคืออะไร?

คอมพิวเตอร์ควอนตัมคืออะไร - และแตกต่างจากบล็อกเชนอย่างไร

สำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคย การคำนวณแบบควอนตัมเป็นประเภทหนึ่งของการคำนวณที่ใช้ "สถานะควอนตัม" เพื่อแก้ปัญหาตรรกะที่ต้องใช้พลังการประมวลผลที่เหลือเชื่อหรือแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแก้ปัญหาด้วยคำถามของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วไป แทนที่จะวิเคราะห์ชุดคำถามทีละชุดเหมือนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วไป คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถวิเคราะห์คำถามและคำตอบที่เป็นไปได้จำนวนมากพร้อมกัน คอมพิวเตอร์เหล่านี้ใช้พลังของฟิสิกส์ควอนตัมเพื่อลดจำนวนคำตอบที่อาจผิดพลาดด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อ ในขณะที่พยายามค้นหาคำตอบที่อาจถูกต้องด้วยความเร็วที่เหลือเชื่อ

คอมพิวเตอร์ปัจจุบัน ซึ่งมักเรียกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิก ประกอบด้วยบิตที่เป็น 1 หรือ 0 แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ได้สร้างจากบิต แต่เป็น qubit ซึ่งช่วยให้บิตเหล่านั้นอยู่ในสองสถานะพร้อมกันได้ด้วยแนวคิดที่เรียกว่าการซ้อนทับควอนตัม นอกจากนี้ qubits ยังแตกต่างจากบิตทั่วไปตรงที่สามารถสร้างอิทธิพลซึ่งกันและกันในกระบวนการที่เรียกว่า quantum entanglement ทำให้เกิดสถานะควอนตัมขนาดใหญ่หนึ่งสถานะสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมด แต่ละคิวบิตที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มจำนวนของสถานะที่เป็นไปได้เป็นสองเท่าสำหรับคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่อง และคอมพิวเตอร์เหล่านี้มีพลังในการคำนวณมหาศาลเมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม

นอกเหนือจากการแก้ปัญหาที่มีความซับซ้อนสูงแล้ว การประมวลผลแบบควอนตัมยังมีศักยภาพที่เหลือเชื่อในการเปลี่ยนโลกของการเข้ารหัส เนื่องจากธรรมชาติของควอนตัมฟิสิกส์และสถานะควอนตัม สถานะของข้อมูลเฉพาะจะเปลี่ยนไปจริง ๆ เมื่อมันถูกสังเกต ตามทฤษฎีแล้ว การเข้ารหัสแบบควอนตัมอาจไม่สามารถแตกหักได้อย่างแท้จริง เนื่องจากสถานะของข้อมูลใดๆ จะถูกเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรหากถูกดูโดยใครก็ตาม (หรือเครื่องใดๆ) นอกเหนือจากบุคคลที่ตั้งใจไว้ อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับที่ควอนตัมคอมพิวติ้งสามารถสร้างการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งได้ มันยังมีศักยภาพที่จะทำลายรูปแบบการเข้ารหัสที่ไม่มีทางแตกได้ก่อนหน้านี้ ทำให้มันอาจขัดแย้งกับวัตถุประสงค์ทั้งหมดของบล็อกเชน

บริษัทต่างๆ เช่น IBM กำลังใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงขึ้นสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า การพัฒนาวัสดุใหม่ที่สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และแม้แต่การค้นหาอนุภาคที่สามารถเปิดเผยต้นกำเนิดของเอกภพ

ตรงกันข้ามกับควอนตัมคอมพิวติ้ง บล็อกเชนสามารถอธิบายได้ว่าเป็นชุดของเทคโนโลยีบัญชีแยกประเภทแบบกระจายที่ใช้การเข้ารหัสเพื่อสร้างบัญชีแยกประเภทของข้อมูลที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อตรวจสอบโดยชุดคอมพิวเตอร์แบบกระจายที่เรียกว่าโหนด การใช้กลไกที่เป็นเอกฉันท์ต่างๆ เครือข่ายแบบกระจายของโหนดเห็นด้วยหรือไม่เห็นด้วยกับการ "ตรวจสอบความถูกต้อง" ของบล็อกข้อมูล และเพิ่มลงในบล็อกเชน บล็อกเชนอยู่ในขอบเขตของการคำนวณแบบคลาสสิก ซึ่งหมายความว่าบล็อกเชนจะอยู่ในสถานะเดียวในบางช่วงเวลาเท่านั้น

ดังที่อุตสาหกรรมได้แสดงให้เห็น เทคโนโลยีบล็อกเชนเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างแอปพลิเคชันแบบกระจายผ่านสัญญาอัจฉริยะที่ดำเนินการด้วยตนเอง รวมถึงสกุลเงินดิจิทัล โลจิสติกส์และโปรโตคอลการเก็บบันทึก และผลิตภัณฑ์ทางการเงินต่างๆ ซึ่งรวมถึงการให้ยืม การปักหลัก การขุดสภาพคล่อง และแม้แต่โปรโตคอลการประกันแบบกระจาย

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของเครือข่าย บล็อกเชนไม่จำเป็นต้องเก่งในการแก้ปัญหาที่ต้องใช้ความสามารถในการแก้ปัญหาทางคอมพิวเตอร์ในระดับสูง ความจริงแล้ว ความเร็วในการทำธุรกรรมที่ช้าเป็นหนึ่งในปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในบล็อกเชนในปัจจุบัน โดยบล็อกเชนที่ใหม่กว่านั้นกำลังแข่งขันกันเพื่อจัดหาโซลูชั่นที่สามารถทำงานได้ในธุรกรรมที่สูงขึ้นต่อวินาที (TPS) ในทางตรงกันข้าม Quantum Computing มีศักยภาพที่ดีในการแก้ปัญหาใหญ่และยากเย็นบางประการที่มีอยู่ในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นเครื่องมือที่ดีในการสร้างแอปพลิเคชันสำหรับผู้บริโภคที่คนทั่วไปใช้

ดังนั้นจึงปลอดภัยที่จะบอกว่าควอนตัมคอมพิวติ้งเป็นสองเทคโนโลยีที่แตกต่างกันอย่างมาก แต่การทำงานร่วมกันอาจเปลี่ยนแปลงทั้งสองอุตสาหกรรมไปตลอดกาล

การคำนวณด้วยควอนตัมจะขัดขวาง blockchains และยุติ cryptocurrencies หรือไม่?

เมื่อพูดถึงควอนตัมคอมพิวติ้งและบล็อกเชน ข้อกังวลหลักคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจครอบงำการเข้ารหัสบล็อกเชน ซึ่งนำไปสู่การสิ้นสุดของสกุลเงินดิจิทัลที่ปลอดภัยอย่างที่เราทราบกันดี หากการเข้ารหัสแบบควอนตัมสามารถครอบงำการเข้ารหัสแบบบล็อกเชนได้ อาจนำไปสู่การโจรกรรมสกุลเงินดิจิตอลขนาดใหญ่และการหยุดชะงักครั้งใหญ่ แม้ว่าอุตสาหกรรมการเข้ารหัสลับทั้งหมดจะไม่ล่มสลายก็ตาม

จากการศึกษาของ Deloitte การโจมตีสามารถขโมย 25% ของ Bitcoins ทั้งหมด สิ่งนี้จะสูงถึงประมาณ 300 พันล้านดอลลาร์ภายในเดือนมกราคม 2565 และเนื่องจากขนาดของตลาดสกุลเงินดิจิทัลยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง แฮ็กเกอร์เข้ารหัสที่ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถขโมยเงินหลายล้านล้านดอลลาร์ได้ในที่สุด อาจทำให้เศรษฐกิจโลกเข้าสู่ความวุ่นวายและทำลายล้างได้ บล็อกเชนทั้งหมด

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัลกอริทึมทางทฤษฎีของคอมพิวเตอร์ที่รู้จักกันดีซึ่งเรียกว่าฟังก์ชันของ Shor เมื่อใช้งานโดยคอมพิวเตอร์ควอนตัม ในทางทฤษฎีสามารถแก้ไขปัจจัยสำคัญที่ซ่อนอยู่ในปัจจุบันโดยการคูณเส้นโค้งวงรี นี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการคูณที่ใช้สำหรับการแฮช และ (ในปัจจุบัน) แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะย้อนกลับ (เช่น ค้นพบตัวเลขดั้งเดิมที่คูณกันเพื่อสร้างคีย์ส่วนตัว)

ตัวอย่างเช่น นักวิจัยคำนวณว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกจะต้องมีการดำเนินการเบื้องต้น 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 เพื่อกำหนดคีย์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้องกับคีย์สาธารณะโดยใช้การคูณเส้นโค้งวงรี ตามทฤษฎีแล้ว อาจใช้เวลาหลายพันปี

ในทางตรงกันข้าม คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ฟังก์ชันของ Shor นั้นต้องการการดำเนินการเบื้องต้นเพียง 2,097,152 ครั้งเพื่อระบุคีย์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้องกับคีย์สาธารณะ โดยอิงตามการคำนวณเดียวกัน ในทางตรงกันข้าม อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าความสามารถในการใช้ประโยชน์จากฟังก์ชันของ Shor ยังไม่ได้รับการพัฒนาในคอมพิวเตอร์ควอนตัมกระแสหลัก และยังไม่มีความชัดเจนว่าความสามารถนี้จะได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่เมื่อใด

นอกเหนือจากการทำลายการเข้ารหัส blockchain แล้ว ข้อกังวลอีกอย่างคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแทนที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมสำหรับการขุด cryptocurrency ตามทฤษฎีแล้ว หากคอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถขุดได้เร็วกว่าอุปกรณ์การขุดแบบดั้งเดิม เช่น ASIC อาจนำไปสู่ความไม่แน่นอนของราคาสินทรัพย์ การโจมตี 51% และการรวมศูนย์อำนาจการขุดอย่างสุดโต่ง อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าสิ่งนี้เป็นข้อกังวลหลักสำหรับบล็อคเชนที่พิสูจน์การทำงานได้ เช่น Bitcoin และโดยทั่วไปจะไม่ส่งผลกระทบต่อแบบจำลองฉันทามติที่อิงตามหลักฐานของการเดิมพัน เนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและปัจจัยอื่นๆ บล็อกเชนที่พิสูจน์การทำงานส่วนใหญ่ เช่น Ethereum กำลังเปลี่ยนไปใช้รูปแบบที่พิสูจน์ได้ของการเดิมพันและรูปแบบที่เป็นเอกฉันท์อื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการขุดที่ใช้การคำนวณสูง

แม้จะมีการคำนวณและการประมาณการเหล่านี้ แต่ก็ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญทุกคนที่เชื่อมั่นว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะสามารถถอดรหัสบล็อกเชนได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำให้การเข้ารหัสแบบดั้งเดิมล้าสมัย ตัวอย่างเช่น บางคนเชื่อว่าการเข้ารหัส SHA-256 ที่ใช้ใน Bitcoin อาจมีความทนทานต่อควอนตัม แม้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะสามารถทำลายวิธีการเข้ารหัสบล็อกเชนในปัจจุบันได้ แต่อาจใช้เวลา 10 ถึง 20 ปี ทำให้นักเข้ารหัสลับบล็อกเชนสามารถเริ่มต้นพัฒนาวิธีการเข้ารหัสใหม่ที่แข็งแกร่งขึ้นได้

นอกจากนี้ การเข้ารหัส RSA ซึ่งเป็นทางเลือกที่ใช้บ่อยที่สุดแทนการเข้ารหัสแบบเส้นโค้งวงรี อาจมีความทนทานต่อควอนตัมอยู่บ้าง แม้ว่าการเข้ารหัสเส้นโค้งวงรีจะถือว่าปลอดภัยกว่าการเข้ารหัส RSA เมื่อพูดถึงการถอดรหัสแบบเดิม ผู้เชี่ยวชาญแนะนำว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามอาจเป็นจริงเมื่อพูดถึงการถอดรหัสควอนตัม นอกจากนี้ แม้ว่า RSA จะกลายเป็น "ควอนตัมแฮ็กได้" แต่ soft fork และที่อยู่กระเป๋าเงินที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาอาจลดความสามารถเชิงปฏิบัติของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการขัดขวางบล็อกเชนหรือขโมยสกุลเงินดิจิทัล

การคำนวณแบบควอนตัมสามารถรวมหรือปรับปรุงด้วย blockchains ในอนาคตได้หรือไม่?

ในขณะที่บางคนเชื่อว่าควอนตัมคอมพิวติ้งสามารถขัดขวางบล็อกเชนและสกุลเงินดิจิทัลอย่างที่เรารู้จัก คนอื่นๆ เชื่อว่าการเข้ารหัสลับควอนตัมสามารถใช้ร่วมกับบล็อกเชนเพื่อสร้างบล็อกเชนที่ปลอดภัยกว่าโปรโตคอลในปัจจุบัน ตามทฤษฎีแล้ว บล็อกเชนเหล่านี้มีความทนทานสูงต่อการแฮ็กทั่วไปและการโจมตีด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าวิธีการเข้ารหัสแบบบล็อกเชนแบบดั้งเดิม เช่น อัลกอริธึมคีย์อสมมาตรและฟังก์ชันแฮชที่ใช้การคูณเส้นโค้งวงรีดังกล่าวข้างต้น สามารถแทนที่ด้วยคีย์ควอนตัมได้

การเข้ารหัสคีย์ควอนตัม หรือที่เรียกว่าการกระจายคีย์ควอนตัม (QKD) ทำงานโดยการส่ง "อนุภาคควอนตัม" ของแสงในรูปของโฟตอนผ่านการเชื่อมโยงด้วยแสง ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ความพยายามใดๆ ของผู้ดักฟังเพื่อดูโฟตอนที่กำลังส่งจะทำให้การทำธุรกรรมเป็นโมฆะอย่างมีประสิทธิภาพ

เพื่อให้ใช้งานได้จริง คีย์ควอนตัมเหล่านี้จำเป็นต้องใช้กับการเข้ารหัสแบบรหัสผ่านครั้งเดียว (OTP) ซึ่งสร้างคีย์ที่สามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียว

Quantum Computing มีรายละเอียดอยู่ในบทความที่น่าสนใจเรื่อง "Quantum Blockchain: A Decentralized, Encrypted, and Distributed Database Based on Quantum Mechanics" โดย Chuntang Li, Yinsong Xu, Jiahao Tang และ Wenjie Liu ใน Journal of Quantum Computing Applications in future blockchains ประโยชน์อื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสุ่มเลือกโหนดซึ่งปัจจุบันเป็นปัญหาใหญ่ของบล็อกเชน แทนที่จะใช้วิธีการสุ่มแบบปัจจุบัน โปรโตคอลบล็อกเชนควอนตัมสามารถใช้ตัวสร้างตัวเลขสุ่มแบบควอนตัมเพื่อเลือกโหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องที่เลือกแบบสุ่ม

กระดาษระบุว่าบล็อกเชนควอนตัมยังมีศักยภาพที่จะแทนที่โปรโตคอลข้อตกลงไบแซนไทน์แบบคลาสสิกด้วยโปรโตคอลข้อตกลงควอนตัมไบแซนไทน์รูปแบบใหม่ที่จะใช้การเข้ารหัสควอนตัม แม้ว่า ณ จุดนี้จะมีทฤษฎีสูง แต่สิ่งนี้สามารถช่วยป้องกันการโจมตีได้ 51% และสร้าง cryptocurrencies ใหม่ที่มีความปลอดภัยสูงโดยใช้การเข้ารหัสแบบควอนตัม

ในขณะที่หลายสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นหมายถึงการสร้างควอนตัมบล็อกเชนใหม่ ๆ แต่ก็เป็นไปได้ว่าเทคโนโลยีควอนตัมสามารถนำไปใช้กับบล็อกเชนที่มีอยู่ได้ ซึ่งทั้งเพิ่มการกระจายอำนาจและลดความซับซ้อนของบล็อกเชนหลัก ๆ เช่น Bitcoin, Ethereum และ Solana ครั้งในการทำธุรกรรม

ปัญหาพื้นฐานที่คลุมเครือและไม่ได้กล่าวถึงในเอกสารอ้างอิงคือวิธีการกระจายฟังก์ชันการคำนวณควอนตัม รวมถึงการสร้างควอนตัมคีย์ผ่านตัวดำเนินการโหนด ปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมส่วนใหญ่มีการทดลองสูงและมีราคาแพงมาก ซึ่งหมายความว่าเป็นการยากที่จะติดตั้งตัวดำเนินการโหนดจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับบล็อกเชนแบบกระจายอำนาจอย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม สิ่งนั้นอาจเปลี่ยนแปลงได้ บริษัทในจีนได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กที่มีราคาเพียง 5,000 เหรียญสหรัฐ ซึ่งถูกกว่าค่าใช้จ่ายในการรันโหนด ethereum แบบเต็มในปัจจุบันมาก

บัญชีแยกประเภทที่ทนต่อควอนตัมคืออะไร?

จนถึงตอนนี้ มีโครงการบล็อคเชนสาธารณะเพียงสองโครงการที่อ้างว่าสามารถต้านทานควอนตัมได้อย่างเต็มที่ นั่นคือ Quantum-Resistant Ledger และ Bitcoin Post-Quantum บัญชีแยกประเภท Quantum Resistant (QRL) เรียกตัวเองว่าเป็น "บล็อกเชนหลังควอนตัมที่ปลอดภัยด้วยรูปแบบลายเซ็น stateful และการรักษาความปลอดภัยที่เหนือชั้น"

ด้วยเหตุนี้ โปรโตคอล QRL จึงใช้ "XMSS ที่ระบุโดย IETF ซึ่งเป็นรูปแบบลายเซ็นที่มีการรักษาความปลอดภัยล่วงหน้าโดยใช้แฮชโดยมีสมมติฐานด้านความปลอดภัยขั้นต่ำ" XMSS เป็นรูปแบบลายเซ็น Merkle แบบขยายโดยใช้ Merkle tree นี่คือแผนผังที่แต่ละโหนดถูกแท็กด้วยแฮชเข้ารหัสของบล็อกข้อมูล

ต้นไม้ Merkle สามารถกำหนดเป็น "แฮชที่สมบูรณ์ของแฮชทั้งหมดของธุรกรรมทั้งหมดในบล็อกเดียวในเครือข่ายบล็อกเชนที่มีอยู่"

แบบแผนลายเซ็นแฮชตามสถานะ เช่น ลายเซ็น Merkle ถือว่าทนทานต่อการแฮ็กควอนตัมได้ดีกว่า RSA หรือการเข้ารหัสแบบเส้นโค้งวงรี อย่างไรก็ตาม รูปแบบลายเซ็นตามสถานะแฮช เช่น XMSS อาจมีความเสี่ยงหากใช้คีย์หลายครั้ง ซึ่งทำให้เสียเปรียบเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่นๆ ของการเข้ารหัส

ปัจจุบัน ศูนย์ทรัพยากรความปลอดภัยคอมพิวเตอร์ของสถาบันเทคโนโลยีสารสนเทศแห่งชาติ (NIST) กำลังขอการวิจัยและทบทวนเทคนิคการเข้ารหัสเหล่านี้อย่างแข็งขันเพื่อประเมินจุดแข็งและจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้นสำหรับการใช้งานของพลเรือนและรัฐบาล นอกจาก XMSS แล้ว NIST ยังประเมินวิธีใหม่เกือบ 70 วิธีสำหรับ "การเข้ารหัสภายหลังควอนตัม"

Quantum Resistant Ledger อ้างว่าแบบแผนลายเซ็น Merkle แบบ "ขยาย" นั้นมีประสิทธิภาพและปลอดภัยมากกว่าแบบแผนลายเซ็นแบบ Merkle แบบดั้งเดิม แม้ว่าสิ่งนี้จะพิสูจน์ได้ยากหากไม่มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพจริงในการทดสอบ

นอกเหนือจากการพัฒนาบล็อกเชนที่เป็นกรรมสิทธิ์แล้ว กลุ่มบริษัทยังได้ออกสกุลเงินดิจิตอล (QRL) ของตนเอง ซึ่ง ณ เดือนมกราคม 2022 มีราคาต่ำกว่า 0.20 ดอลลาร์ และมีมูลค่าตลาดรวมเพียง 14 ล้านดอลลาร์ เช่นเดียวกับ blockchain ผู้สร้าง QRL อ้างว่า cryptocurrency เป็นสกุลเงินแรกที่มีภูมิคุ้มกันอย่างสมบูรณ์ต่อการแฮ็คควอนตัม เช่นเดียวกับ cryptocurrencies อื่น ๆ QRL สามารถขุดได้จากโหนดเดียวหรือเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มการขุดที่เข้าร่วม

Bitcoin หลังควอนตัมคืออะไร?

นอกเหนือจากโครงการ QRL ที่ได้รับความนิยมแล้ว โครงการบล็อกเชนอีกโครงการหนึ่งคือ Bitcoin Post-Quantum ยังอ้างว่าใช้ Extended Merkle Signature Scheme (XMSS) ที่ใช้สถานะแฮชเพื่อป้องกันตัวเองจากการโจมตีคอมพิวเตอร์ควอนตัม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง BPQ เป็นตัวแยกทดลองของบล็อกเชนหลักของ Bitcoin ที่ใช้ลายเซ็นดิจิทัลที่ปลอดภัยด้วยควอนตัมแทนเทคนิคการเข้ารหัสแบบดั้งเดิม การวิจัยที่ดำเนินการโดย BPQ อาจเป็นพื้นฐานสำหรับการแนะนำการเข้ารหัสแบบควอนตัมที่ทนทานต่อเครือข่าย Bitcoin ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ซึ่งแตกต่างจาก QRL ปัจจุบัน BPQ อยู่ในช่วงการวิจัยมากกว่า และสกุลเงินที่วางแผนไว้คือ BitcoinPQ ยังไม่ได้ถูกขุด

อนาคตของควอนตัมคอมพิวติ้งและบล็อกเชนคืออะไร?

อนาคตของควอนตัมคอมพิวติ้งและบล็อกเชนนั้นไม่แน่นอนอย่างมาก และอาจเป็นหนึ่งในปัจจัยที่กำหนดอนาคตของวิทยาการคอมพิวเตอร์ บล็อกเชนช่วยให้อินเทอร์เน็ตเป็นประชาธิปไตย สร้างสกุลเงินดิจิทัล และสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบกระจายที่ใหญ่ที่สุดในโลกในรูปแบบของบล็อกเชนยอดนิยม เช่น Bitcoin และ Ethereum

ในทางตรงกันข้าม ควอนตัมคอมพิวติ้งซึ่งยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น มีศักยภาพในการช่วยแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีผลกระทบมากที่สุดในยุคของเรา ทำให้เทคโนโลยีก้าวหน้าในแบบที่เราคาดไม่ถึง หากควอนตัมคอมพิวติ้งและบล็อกเชนชนกัน มันอาจเป็นหายนะครั้งยิ่งใหญ่ อย่างไรก็ตาม หากการเข้ารหัสยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างวิธีการเข้ารหัสที่ทนทานต่อควอนตัมมากขึ้นเรื่อยๆ หรือหากการเข้ารหัสควอนตัมเองถูกรวมเข้ากับบล็อกเชน การผสมผสานของเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มดีเหล่านี้จะช่วยสร้างอินเทอร์เน็ตที่ปลอดภัยและเป็นประชาธิปไตยมากขึ้น และมีแนวโน้มที่จะ ส่งผลดีต่อโลก

• (2022) Forecast size of the quantum computing market worldwide in 2020 and 2027.

• What is quantum computing?.

• Quantum computing will break the blockchain and QKD will save it. Quantum Xchange

• Chaum, D. (2021, Nov.) Without quantum security, our blockchain future is uncertain.

• (2018, Jun.) Elliptic-Curve Cryptography.

• What is Quantum Cryptography (or Quantum Key Distribution)?. ID Quantique.

• Li, C. Xu, Y. Tang, J. Liu, W. (2019) Quantum Blockchain: A Decentralized, Encrypted and Distributed Database Based on Quantum Mechanics. Journal of Quantum Computing

• Tangermann, V. (2021, Feb.) This Quantum Desktop Computer Can Be Yours for $5000. The Byte.

• Quantum Resistant Ledger: The future of post-quantum resistant blockchains. The QRL Foundation.

• Huang, R. (2020, Dec.) Here’s Why Quantum Computing Will Not Break Cryptocurrencies.

• (2022, Jan.) Quantum Resistant Ledger.

• (2019, Feb.) Request for Public Comments on Stateful Hash-Based Signatures (HBS). NIST: Information Technology Laboratory: Computer Security Resource Center.