Kvantic tahdidlar yana kun tartibida, kriptovalyutalarning asosi larzaga keldimi?

Original | Odaily Azuma

Yaqinda, kvant hisoblash texnologiyasining kriptovalyutalarga tahdidi yana xorijiy internetda muhokama markaziga aylandi. Bu mavzuning yana dolzarblashishiga sabab, kvant hisoblash va kriptovalyuta sohasidagi bir nechta muhim shaxslar ketma-ket kvant hisoblash rivojlanish jarayoni va uning potentsial imkoniyatlari haqida yangi bashoratlar bildirishdi.

Birinchidan, 13-noyabr kuni kvant hisoblash sohasining yetakchi mutaxassisi, Texas universiteti Kvant axborot markazi direktori Scott Aaronson o‘zining maqolasida shunday degan edi: “Hozir menimcha, AQShning navbatdagi prezidentlik saylovidan oldin, biz Shor algoritmini ishlata oladigan xatolarga chidamli kvant kompyuteriga ega bo‘lishimiz mumkin...”

Shundan so‘ng, 19-noyabr kuni Ethereum hammuassisi Vitalik Buterin Buenos-Ayresda bo‘lib o‘tgan Devconnect konferensiyasida so‘zga chiqib, elliptik egri chiziqli kriptografiya (ECC) 2028-yilgi AQSh prezidentlik saylovidan oldin kvant hisoblash tomonidan buzilishi mumkinligini aytdi va Ethereum’ni to‘rt yil ichida kvantga chidamli algoritmlarga yangilashga chaqirdi.

Kvant tahdidi nima?

Scott va Vitalikning bashoratlarini sharhlashdan oldin, avvalo “kvant tahdidi” nima ekanini qisqacha tushuntirib o‘tamiz.

Qisqacha aytganda, kriptovalyutalarning kvant tahdidi deganda, kelajakda yetarlicha kuchli kvant kompyuterlari hozirgi kriptovalyutalarning xavfsizligini ta’minlaydigan kriptografik asoslarni buzib, ularning xavfsizlik modelini izdan chiqarishi mumkinligi tushuniladi.

Hozirda deyarli barcha kriptovalyutalar (masalan, bitcoin, ethereum) xavfsizligi “assimetrik shifrlash” deb ataladigan texnologiyaga tayanadi, bunda eng muhim ikki qism “shaxsiy kalit” va “ommaviy kalit” hisoblanadi:

• Shaxsiy kalit: foydalanuvchi tomonidan maxfiy saqlanadi, tranzaksiyalarni imzolash va aktivlarga egalikni isbotlash uchun ishlatiladi;
• Ommaviy kalit: shaxsiy kalitdan hosil qilinadi, ochiq bo‘lishi mumkin, hamyon manzili yoki uning bir qismi sifatida ishlatiladi.

Kriptovalyutalarning xavfsizligi shundan iboratki — hozirda ommaviy kalitdan shaxsiy kalitni hisoblash amalda imkonsiz. Biroq, kvant hisoblash kvant mexanikasi tamoyillaridan foydalanib, maxsus algoritmlar (masalan, yuqorida tilga olingan Shor algoritmi) yordamida ayrim matematik muammolarni ancha tez yechishi mumkin, bu esa assimetrik shifrlashning zaif nuqtasidir.

Bu yerda Shor algoritmi nima ekanini ham tushuntirib o‘tamiz. Juda matematik tafsilotlarga kirmasdan, Shor algoritmining mohiyati shundaki, klassik kompyuterda “deyarli yechib bo‘lmaydigan” matematik muammoni kvant kompyuterda “nisbatan oson yechiladigan” davriy muammoga aylantiradi va shu orqali kriptovalyutalarning mavjud “shaxsiy kalit - ommaviy kalit” kriptotizimini xavf ostiga qo‘yishi mumkin.

Yana bir osonroq misol: siz bir savat qulupnayni (shaxsiy kalitga o‘xshash) osonlik bilan murabbo (ommaviy kalitga o‘xshash) qilib olishingiz mumkin, lekin murabbodan yana qulupnay yasab bo‘lmaydi. Lekin to‘satdan “cheksiz imkoniyatli” (kvant hisoblashga o‘xshash) kimdir paydo bo‘lib, qulay usul (Shor algoritmiga o‘xshash) bilan buni amalga oshirishi mumkin.

Kriptovalyutalarning asosi larzaga keldimi?

Shunday bo‘lsa, kriptovalyutalar barbod bo‘ladimi?

Vahima qilmaslik kerak, kvant tahdidi obyektiv mavjud, lekin muammo hozircha shunchalik dolzarb emas. Buning ikki asosiy sababi bor: birinchisi, haqiqiy tahdid yuzaga kelishigacha hali vaqt bor; ikkinchisi, kriptovalyutalar yangilanish orqali kvantga chidamli algoritmlarga o‘tishi mumkin.

Avvalo, birinchi sabab: hatto Scottning bashorati 2028-yilgi saylovdan oldin amalga oshsa ham, bu kriptovalyutalarning xavfsizligiga haqiqiy tahdid tug‘iladi degani emas; Vitalikning chiqishi ham bitcoin va ethereum asoslari larzaga keladi degani emas, balki uzoq muddatli nazariy xavfga e’tibor qaratgan xolos.

Dragonfly boshqaruvchi hamkori Haseeb bu borada izoh berib, kvant hisoblashning yangi vaqt jadvalidan vahima qilishga hojat yo‘qligini aytdi: Shor algoritmini ishlatish — bu haqiqiy 256 bitli elliptik egri chiziqli kalitni (ECC key) buzish degani emas. Siz Shor algoritmi bilan bitta raqamni buzishingiz mumkin — bu ham yetarlicha hayratlanarli — lekin yuzlab raqamlardan iborat sonni faktorlarga ajratish uchun yanada ulkan hisoblash quvvati va muhandislik imkoniyatlari kerak bo‘ladi... Bu masalaga jiddiy yondashish kerak, lekin bu yaqin tahdid emas.

Kriptovalyuta xavfsizligi bo‘yicha ekspert MASTR esa aniq matematik javob berdi: bitcoin, ethereum va boshqa kriptovalyutalarda hozir ishlatilayotgan elliptik egri chiziqli imzoni (ECDSA) buzish uchun taxminan 2300 ta mantiqiy kvant biti (logical qubits), 10¹² dan 10¹³ gacha kvant operatsiyasi, xatolarni tuzatish bilan esa millionlab yoki hatto yuz millionlab fizik kvant bitlari (physical qubits) kerak bo‘ladi; hozirgi mavjud kvant kompyuterlari esa atigi 100–400 ta shovqinli kvant bitiga (noisy qubits) ega, xatolik darajasi yuqori, koherensiya vaqti juda qisqa — bu ehtiyojdan kamida to‘rt pog‘ona past.

Ikkinchi sababga kelsak, soha kriptograflari ham kvant hisoblash hujumlariga bardosh bera oladigan yangi post-quantum cryptography (PQC) algoritmlarini ishlab chiqishmoqda va asosiy blockchain’lar bunga allaqachon tayyorgarlik ko‘rgan.

O‘tgan yilning mart oyidayoq Vitalik “Agar kvant hujumi ertaga boshlansa, Ethereum qanday yechim topadi?” nomli maqola yozgan edi. Unda Winternitz imzosi, STARKs va boshqa kvant tahdidiga qarshi usullar tilga olingan, hatto favqulodda holatda Ethereum qanday tezkor yangilanish qilishi mumkinligi ham muhokama qilingan.

Ethereum bilan solishtirganda, bitcoin yangilanishni amalga oshirishda unchalik moslashuvchan emas, lekin hamjamiyat allaqachon Dilithium, Falcon, SPHINCS+ kabi bir nechta potentsial algoritmik yangilanish variantlarini taklif qilgan. Yaqinda ushbu mavzu atrofidagi muhokamalar kuchaygani sababli, bitcoin OG yetakchisi Adam Back ham post-quantum davrining kripto standartlari haqiqiy kvant hisoblash tahdidi yuzaga kelishidan ancha oldin joriy etilishi mumkinligini ta’kidladi.

Xulosa qilib aytganda, kvant tahdidi uzoqdagi “universal kalit”ga o‘xshaydi, nazariy jihatdan hozirgi barcha blockchain’larning kriptografik qulfini ochishi mumkin, lekin qulf yasovchilar allaqachon yangi, bu universal kalit ocholmaydigan qulf ustida ishlashni boshlashgan va universal kalit tayyor bo‘lishidan oldin barcha eshiklarni yangi qulfga almashtirishga tayyor turishmoqda.

Hozirgi kvant tahdidi haqidagi obyektiv haqiqat shuki, biz uning rivojlanishini e’tiborsiz qoldirolmaymiz, lekin bundan ko‘r-ko‘rona vahima qilishga ham hojat yo‘q.