Nova quebra de paradigma em Computação Quântica: o impacto potencial do chip Willow da Google na segurança do Blockchain
A Google lançou recentemente um novo chip de computação quântica chamado Willow, que representa mais um grande avanço desde que a empresa alcançou pela primeira vez a "superioridade quântica" em 2019. O chip Willow possui 105 qubits e alcançou o melhor desempenho da sua categoria em dois testes de referência: correção quântica e amostragem de circuitos aleatórios.
Particularmente notável é que, no teste de amostragem de circuitos aleatórios, o chip Willow completou uma tarefa de cálculo surpreendente em apenas 5 minutos. Esta tarefa levaria 10^25 anos para ser concluída, mesmo pelos supercomputadores mais rápidos de hoje, muito além da idade conhecida do universo.
Uma das principais vantagens do chip Willow é a sua capacidade de reduzir significativamente a taxa de erro. Com o aumento do número de qubits, os processos de cálculo tornam-se geralmente mais propensos a erros. No entanto, o Willow conseguiu reduzir a taxa de erro a um nível abaixo de um certo limiar crítico, o que é considerado uma condição importante para a realização da Computação Quântica prática.
Hartmut Neven, responsável pela equipa do Google Quantum AI, afirmou que o Willow é o primeiro sistema com uma taxa de erro abaixo do limite, representando o protótipo de qubit lógico quântico escalável mais convincente até agora. Esta conquista indica que a implementação de computadores quânticos práticos em grande escala é viável.
Potencial impacto da Blockchain e das criptomoedas
A quebra do Google não só impulsionou o desenvolvimento da Computação Quântica, como também teve um profundo impacto em vários setores, especialmente no domínio do Blockchain e das criptomoedas. Atualmente, o algoritmo de assinatura digital de curva elíptica (ECDSA) e a função hash SHA-256 são amplamente utilizados nas transações de criptomoedas como o Bitcoin. O ECDSA é utilizado para assinar e verificar transações, enquanto o SHA-256 garante a integridade dos dados.
Estudos mostram que algoritmos quânticos podem representar uma ameaça para esses métodos de criptografia. Embora quebrar o SHA-256 exija centenas de milhões de qubits, quebrar o ECDSA requer apenas milhões de qubits. Isso significa que, uma vez que os computadores quânticos atinjam uma escala suficiente, eles podem ameaçar a segurança de criptomoedas como o Bitcoin.
As duas categorias de endereços de carteira utilizados nas transações de Bitcoin podem estar sujeitas a riscos. A primeira categoria utiliza diretamente a chave pública ECDSA do destinatário, enquanto a segunda utiliza o hash da chave pública, mas expõe a chave pública durante a transação. Uma vez que um atacante obtém a chave pública ECDSA, teoricamente pode usar algoritmos quânticos para derivar a chave privada, permitindo assim o controle do correspondente Bitcoin.
Embora os 105 qubits do chip Willow ainda sejam insuficientes para quebrar o algoritmo de criptografia do Bitcoin, eles indicam a direção do desenvolvimento de computadores quânticos práticos em larga escala. Isso apresenta novos desafios para o sistema de segurança das criptomoedas, tornando urgente o desenvolvimento de tecnologia de blockchain resistente à computação quântica.
Tecnologia de Blockchain Antiquântica
Para enfrentar a ameaça potencial trazida pela Computação Quântica, a tecnologia de Criptografia Pós-Quântica (PQC) surgiu. Este novo tipo de algoritmo de criptografia visa resistir a ataques de computação quântica, mantendo a segurança mesmo com a chegada da era quântica.
Atualmente, algumas instituições já fizeram progressos na tecnologia de blockchain resistente a quântica. Por exemplo, uma equipe de pesquisa completou a construção de capacidades de criptografia pós-quântica para todo o processo do blockchain e adaptou uma biblioteca de criptografia que suporta vários algoritmos de criptografia pós-quântica de padrões NIST com base no OpenSSL. Esses esforços têm como objetivo fornecer suporte técnico para a atualização resistente a quântica do blockchain e de outros campos que requerem alta segurança.
Além disso, os pesquisadores também fizeram avanços na migração pós-quântica de algoritmos de criptografia de alta funcionalidade. Por exemplo, o protocolo de gestão de chaves distribuídas desenvolvido para o algoritmo de assinatura pós-quântica Dilithium do NIST é o primeiro protocolo de assinatura de limite distribuído pós-quântico eficiente da indústria. Esta tecnologia supera algumas limitações dos atuais esquemas de criptografia pós-quântica, ao mesmo tempo que apresenta melhorias significativas em desempenho.
Em geral, com o rápido desenvolvimento da Computação Quântica, a indústria de Blockchain e criptomoedas precisa responder ativamente aos potenciais desafios de segurança. O desenvolvimento e a implementação de tecnologias resistentes a quântica se tornarão fundamentais para garantir a segurança e a confiabilidade a longo prazo desses sistemas. Embora os computadores quânticos atuais ainda não possam ameaçar diretamente os sistemas de criptografia existentes, as tendências de desenvolvimento futuro indicam que estar preparado com antecedência é crucial.
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O chip quântico Willow da Google bateu recordes, a segurança do Blockchain enfrenta novos desafios
Nova quebra de paradigma em Computação Quântica: o impacto potencial do chip Willow da Google na segurança do Blockchain
A Google lançou recentemente um novo chip de computação quântica chamado Willow, que representa mais um grande avanço desde que a empresa alcançou pela primeira vez a "superioridade quântica" em 2019. O chip Willow possui 105 qubits e alcançou o melhor desempenho da sua categoria em dois testes de referência: correção quântica e amostragem de circuitos aleatórios.
Particularmente notável é que, no teste de amostragem de circuitos aleatórios, o chip Willow completou uma tarefa de cálculo surpreendente em apenas 5 minutos. Esta tarefa levaria 10^25 anos para ser concluída, mesmo pelos supercomputadores mais rápidos de hoje, muito além da idade conhecida do universo.
Uma das principais vantagens do chip Willow é a sua capacidade de reduzir significativamente a taxa de erro. Com o aumento do número de qubits, os processos de cálculo tornam-se geralmente mais propensos a erros. No entanto, o Willow conseguiu reduzir a taxa de erro a um nível abaixo de um certo limiar crítico, o que é considerado uma condição importante para a realização da Computação Quântica prática.
Hartmut Neven, responsável pela equipa do Google Quantum AI, afirmou que o Willow é o primeiro sistema com uma taxa de erro abaixo do limite, representando o protótipo de qubit lógico quântico escalável mais convincente até agora. Esta conquista indica que a implementação de computadores quânticos práticos em grande escala é viável.
Potencial impacto da Blockchain e das criptomoedas
A quebra do Google não só impulsionou o desenvolvimento da Computação Quântica, como também teve um profundo impacto em vários setores, especialmente no domínio do Blockchain e das criptomoedas. Atualmente, o algoritmo de assinatura digital de curva elíptica (ECDSA) e a função hash SHA-256 são amplamente utilizados nas transações de criptomoedas como o Bitcoin. O ECDSA é utilizado para assinar e verificar transações, enquanto o SHA-256 garante a integridade dos dados.
Estudos mostram que algoritmos quânticos podem representar uma ameaça para esses métodos de criptografia. Embora quebrar o SHA-256 exija centenas de milhões de qubits, quebrar o ECDSA requer apenas milhões de qubits. Isso significa que, uma vez que os computadores quânticos atinjam uma escala suficiente, eles podem ameaçar a segurança de criptomoedas como o Bitcoin.
As duas categorias de endereços de carteira utilizados nas transações de Bitcoin podem estar sujeitas a riscos. A primeira categoria utiliza diretamente a chave pública ECDSA do destinatário, enquanto a segunda utiliza o hash da chave pública, mas expõe a chave pública durante a transação. Uma vez que um atacante obtém a chave pública ECDSA, teoricamente pode usar algoritmos quânticos para derivar a chave privada, permitindo assim o controle do correspondente Bitcoin.
Embora os 105 qubits do chip Willow ainda sejam insuficientes para quebrar o algoritmo de criptografia do Bitcoin, eles indicam a direção do desenvolvimento de computadores quânticos práticos em larga escala. Isso apresenta novos desafios para o sistema de segurança das criptomoedas, tornando urgente o desenvolvimento de tecnologia de blockchain resistente à computação quântica.
Tecnologia de Blockchain Antiquântica
Para enfrentar a ameaça potencial trazida pela Computação Quântica, a tecnologia de Criptografia Pós-Quântica (PQC) surgiu. Este novo tipo de algoritmo de criptografia visa resistir a ataques de computação quântica, mantendo a segurança mesmo com a chegada da era quântica.
Atualmente, algumas instituições já fizeram progressos na tecnologia de blockchain resistente a quântica. Por exemplo, uma equipe de pesquisa completou a construção de capacidades de criptografia pós-quântica para todo o processo do blockchain e adaptou uma biblioteca de criptografia que suporta vários algoritmos de criptografia pós-quântica de padrões NIST com base no OpenSSL. Esses esforços têm como objetivo fornecer suporte técnico para a atualização resistente a quântica do blockchain e de outros campos que requerem alta segurança.
Além disso, os pesquisadores também fizeram avanços na migração pós-quântica de algoritmos de criptografia de alta funcionalidade. Por exemplo, o protocolo de gestão de chaves distribuídas desenvolvido para o algoritmo de assinatura pós-quântica Dilithium do NIST é o primeiro protocolo de assinatura de limite distribuído pós-quântico eficiente da indústria. Esta tecnologia supera algumas limitações dos atuais esquemas de criptografia pós-quântica, ao mesmo tempo que apresenta melhorias significativas em desempenho.
Em geral, com o rápido desenvolvimento da Computação Quântica, a indústria de Blockchain e criptomoedas precisa responder ativamente aos potenciais desafios de segurança. O desenvolvimento e a implementação de tecnologias resistentes a quântica se tornarão fundamentais para garantir a segurança e a confiabilidade a longo prazo desses sistemas. Embora os computadores quânticos atuais ainda não possam ameaçar diretamente os sistemas de criptografia existentes, as tendências de desenvolvimento futuro indicam que estar preparado com antecedência é crucial.