Hrozba pro Bitcoin: kvantové počítače jej mohou prolomit

8. 11. 2017

Nejznámější kryptoměna bitcoin se může stát obětí kvantových počítačů. Zranitelný by mohl být algoritmus, kterým se ověřuje vlastnictví jednotek digitální měny, uvedli vědci z univerzity v Sydney. Zároveň nabídli alternativní řešení.

Skupina vědců z Centra pro kvantový software a informace na univerzitě v Sydney uvedla, že supervýkonné kvantové počítače mohou ohrozit bezpečnost současných kryptoměn. I když jsou kvantové počítače stále na začátku vývoje, očekává se jejich rozvoj a s tím i jejich schopnost prolomit současné kryptografické podpisy, které používá například bitcoin.

Do deseti let by mohli útočníci krást digitální měny bez toho, aby byli odhaleni, varovali vědci ze skupiny Quantum Resistant Coin (QRC). V ohrožení jsou takzvané kryptosystémy založené na eliptických křivkách. Ty používá například měna bitcoin k prokázání vlastnictví jednotek měny.

Kryptografie eliptických křivek
Kryptografie eliptických křivek (ECC) je metoda šifrování veřejných klíčů založená na algebraických strukturách eliptických křivek nad konečnými tělesy. Použití eliptických křivek v kryptografii navrhli nezávisle na sobě Neal Koblitz a Victor S. Miller v roce 1985. Eliptické křivky se také používají v několika algoritmech pro prvočíselný rozklad. Nacházejí uplatnění v kryptografii, jako například metoda eliptických křivek od Hendrika Lenstry. Kryptografie veřejných klíčů je založena na neznalosti rychlých algoritmů pro některé matematické problémy. Systémy založené na veřejných klíčích jsou bezpečné za předpokladu, že je obtížné rozdělit velké přirozené číslo složené ze dvou a více velkých prvočísel. Pro systémy na bázi eliptických křivek se předpokládá, že nalezení diskrétního logaritmu náhodného bodu eliptické křivky s ohledem na známý základní bod je nemožné. Velikost eliptické křivky určuje složitost problému. Předpokládá se, že stejné úrovně zabezpečení, jakou nabízejí RSA systémy s velkým modulem, lze dosáhnout s podstatně menší skupinou eliptických křivek. Použití malé skupiny eliptických křivek znamená snížení nároků na přenos i místo.

Kryptografie eliptických křivek

Kryptografie eliptických křivek (ECC) je metoda šifrování veřejných klíčů založená na algebraických strukturách eliptických křivek nad konečnými tělesy. Použití eliptických křivek v kryptografii navrhli nezávisle na sobě Neal Koblitz a Victor S. Miller v roce 1985.
Eliptické křivky se také používají v několika algoritmech pro prvočíselný rozklad. Nacházejí uplatnění v kryptografii, jako například metoda eliptických křivek od Hendrika Lenstry.

Kryptografie veřejných klíčů je založena na neznalosti rychlých algoritmů pro některé matematické problémy. Systémy založené na veřejných klíčích jsou bezpečné za předpokladu, že je obtížné rozdělit velké přirozené číslo složené ze dvou a více velkých prvočísel. Pro systémy na bázi eliptických křivek se předpokládá, že nalezení diskrétního logaritmu náhodného bodu eliptické křivky s ohledem na známý základní bod je nemožné. Velikost eliptické křivky určuje složitost problému. Předpokládá se, že stejné úrovně zabezpečení, jakou nabízejí RSA systémy s velkým modulem, lze dosáhnout s podstatně menší skupinou eliptických křivek. Použití malé skupiny eliptických křivek znamená snížení nároků na přenos i místo.

Zdroj: cs.wikipedia.org/wiki/Kryptografie_nad_eliptickými_křivkami

„Mnoho existujících bitcoinových účtů a všech nových transakcí bude ohroženo do deseti let. Proto potřebujeme přemýšlet o možných řešeních už nyní,“ řekl Marco Tomamichel z Centra pro kvantový software a informace.

Vědci doporučují využití jiných algoritmů, jako je Momentum, Cuckoo Cycle a Equihash, jež by mohly být odolné vůči výkonným kvantovým počítačům. Zatím existují ve formě studií proveditelnosti a v budoucnu by mohly nahradit šifrovací metodu bitcoinu, upozornil časopis Wired.

Intel pracuje na vývoji kvantových počítačů. Čtěte více:

Intel chystá kvantové počítače. S centrem QuTech vyrobili 17 qubitů na jednom čipu

Kvantové počítače zatím nejsou prakticky používány, stále se jedná o testovací kusy. V následujících letech ale mohou ohrozit běžně používané šifrovací klíče. Proto by s tím měli již nyní vývojáři kryptoměn počítat.

Skupina vědců skupiny Quantum Resistant Coin pracuje na vývoji bezpečnostních opatření pro digitální měny a spolupracují i s investičním fondem Hyperchain, jenž se zaměřuje na investice do projektů založených na technologii blockchain. Australští vědci spolupracují na projektu rovněž s kolegy v Singapuru.

Jak se těží bitcoin? Čtěte více:

Dobývají digitální zlato. Čínští těžaři bitcoinu vydělají dvojnásobek minimální mzdy

„Pochopitelně panuje nervozita v komunitě lidí s kryptoměnami ohledně toho, jak mohou být jejich digitální prostředky napadány velmi rychlými kvantovými počítači,“ dodal Tomamichel pro server Gizmodo.

Vědci spolupracují také s projekty kryptoměn Hcash a Hshare. Autoři těchto měn chtějí mít jistotu, že jejich virtuální platidlo bude odolné i proti případným útokům vedeným kvantovými počítači.