Kuantum Bilgisayarlar Bitcoin (BTC) için Bir Tehdit mi?

Kuantum bilgisayarlar insanlık için bir sonraki büyük adım olma potansiyeline sahip. Bununla birlikte, kuantum bilgisayarların Bitcoin’in kriptografisini ve diğer tüm kripto para birimlerinin Blockchain’inin kriptografi kırabilecekleri kadar güçlü olabileceği yönünde spekülasyonlar yapılıyor. Böyle bir durumda, bir kuantum bilgisayara sahip bilgisayar korsanları Bitcoin’in güvenliğini ve değerini tehlikeye atacak şekilde ortak anahtarlardan Bitcoin özel anahtarları oluşturabilirler.

Bu yazımızda böylesi bir senaryonun herhangi bir şekilde gerçeklik payının olup olmadığı ve eğer öyle ise bundan kaç yıl sonra bu tür bir kuantum bilgisayar saldırısının mümkün olabileceğini ele almaya çalışacağız.

Kuantum Bilgisayar ve Klasik Bilgisayarlar

Klasik bilgisayarlar “bit”ler üzerine yani 0 ve 1’ler üzerine kurulu. Bit; Binary Digit yani ikilik sistemde basamak anlamındadır. Bilgisayara her bit eklendiğinde, bilgisayarın işlem gücü doğrusal olarak artar. Öte yandan, kuantum bilgisayarlarda qubit, bu 1 ve 0’ların çok farklı kombinasyonlarından (süperpozisyonlarından) oluşmaktadırlar.

Kuantum süperpozisyonu nedeniyle, kubit sayısı arttıkça muhtemel durumların sayısı formül 2^N’ye göre artıyor. Buradaki N, kubit sayısıdır. Bu nedenle, 2 kubit olan bir kuantum bilgisayar 4 olası duruma, 3 kubit 8 olası duruma, 10 kubit 1.024 olası duruma ve benzerlerine sahip. Bir kuantum bilgisayarına eklenen her bir kubit ile bu kuantum bilgisayarının işlem gücü iki katına çıkar, yani bir kuantum bilgisayarının işlem gücü katlanarak artar.

Kuantum Bilgisayarlar Bitcoin için Bir Tehdit Oluşturuyor mu?

1.500 kubitlik bir kuantum bilgisayarın bir Bitcoin özel anahtarını açık kodlu bir anahtardan Shor algoritması ile kırabileceği tahmin ediliyor. Gerçekten de, Shor’un algoritmasını kullanan yeterince büyük bir kuantum bilgisayar herhangi bir ortak anahtar şifreleme sistemini kırabilir. Bu nedenle, gelecekte bir noktada, kuantum bilgisayarların Bitcoin’in (BTC) mevcut şifrelemesini tehlikeye atacak kadar güçlü hale gelmesi muhtemeldir.

Mevcut Kuantum Bilgisayarlar

Şu anda, en taşınabilir kuantum bilgisayarı, 2.000 kubit olan ve 5.000 kubit çıkmayı planlayan D-Wave’dir. Bununla birlikte, D-Wave bir dizi olası çözümde en olası sonucu bulan ve herhangi bir hata için düzelmeyen kuantum tavlama (quantum annealing) bilgisayarıdır. Görünüşe göre, D-Wave gibi kuantum tavlama yapan bilgisayarlar Bitcoin’e (BTC) saldıramaz.

Çevresel Gürültü Sorunu

Kuantum bilgisayarların gelişimindeki en büyük engel gürültüdür. D-Wave’in teknik özelliklerine bakıldığında şirketin bilgisayarda çevresel gürültüyü azaltmak için büyük efor sarfettiği açıkça görülebilir. D-Wave, Dünya’nın manyetik alanından korunan mutlak sıfırın üzerindeki bir dereceye kadar buzdolabında ve atmosferden 10 milyar kat daha düşük vakumlu bir sistemle soğutuluyor.

Temel olarak, ısı, manyetizma ve hatta hava moleküllerinden kaynaklanan herhangi bir gürültü, kuantum bilgisayarı işe yaramaz hale getirmek için yeterlidir. D-Wave, çevreden korunmakla birlikte bile gürültüden etkilenmiyor.

Son teknolojiye sahip bir kuantum bilgisayarına başka bir örnek, Ocak ayında piyasaya sürülen ve tümleşik devreler kullanan IBM Q System One’dır. IBM Q System One’da 20 kubit bulunuyor.

Google, 72 kubit bir entegre devre kuantum bilgisayar geliştirdi. Ancak, tümleşik devre kuantum bilgisayarları ortamdan uzak tutmak için en iyi girişim olmasına rağmen, gürültüden muzdariptir.

Farklı bir kuantum bilgisayar türü iyonları kubit olarak kullanır ve iyonlarla etkileşime girmek için lazerleri kullanır. IonQ, bu yöntemle 160 bitlik bir kuantum bilgisayar geliştirdi, ancak diğer kuantum bilgisayarlarda olduğu gibi gürültüden etkilenmeye oldukça yatkın.

Klasik Bilgisayarlar > Kuantum Bilgisayarlar

Kuantum bir bilgisayarın klasik bir bilgisayarı geçmesi için mantıksal bir kubit olarak adlandırılan hatasız 1.000 kubit’e ihtiyaç duyacağı tahmin ediliyor. Ancak, en hatasız kubit’in superpozisyon rekoru 10’dur.

Gürültü sorununu aşacak bir tür teorik kuantum bilgisayar, iki Majorana fermion yarı parçacığı üretmek için bir elektronun ikiye bölündüğü topolojik kubit kullanırdı. Görünüşe göre, bu kubit gürültü hatasına daha az eğilimli olacaklar. Bununla birlikte, henüz çalışan bir topolojik kubit üretilmemiştir.

Kuantum bilgisayarlar hala başlangıç aşamasında. Kuantum üstünlüğü ve kuantum avantajı denilen kuantum bilgisayarlarının ilerlemesini belirlemek için iki ölçüm vardır. Kuantum üstünlüğü, bir kuantum bilgisayarı klasik bir bilgisayara kıyasla bir görevi daha iyi yerine getirmesi ve kuantum avantajı, kuantum bir bilgisayarın klasik bir bilgisayardan daha faydalı bir görevi yerine getirmesidir. Bu kriterlerin hiçbirine henüz ulaşılmadı.

Başka bir deyişle, şu anda en güçlü klasik süper bilgisayarlar hala en gelişmiş kuantum bilgisayardan daha güçlüdür ve dünyadaki en güçlü süper bilgisayarlar Bitcoin’in şifrelemesini herhangi bir pratik zaman diliminde kıramazlar. Bu nedenle, şu anda kuantum bilgisayarları Bitcoin (BTC) için bir tehdit değiller.

Bitcoin Tehlikede mi?

Şu anda Bitcoin’i (BTC) tehlikeye atabilecek kuantum bilgisayarlar olmamasına rağmen, çok uzak olmayan bir gelecekte Shor’un algoritmasını herhangi bir ortak anahtar şifreleme sistemini tehlikeye atmak için kullanabilen bir kuantum bilgisayar yapılacak. Bu noktada Bitcoin’in mevcut kriptografisi eskimiş olacak. Ancak bu Bitcoin’in (BTC) sonu olmayacak.

Olası bir çözüm olarak soft fork ile uygulanabilen ve kuantuma karşı dirençli olan Lamport Signatures’ın kullanılmasıdır. Lamport Signatures’ın ötesinde, araştırmacılar diğer kuantum dirençli kriptografi sistemlerini geliştirmek için yeterli zamana sahipler.

Bu nedenle, kripto topluluğu ve geliştiricileri, kuantum tehdidine dikkat etmeli ve önümüzdeki yıllarda kuantuma karşı uygun geliştirmelere odaklanmalılar. Kuantum tehdidi tamamen göz ardı edilirse Bitcoin (BTC) için felaket olur, ancak uygun hazırlıklar yapıldığında Bitcoin kuantum çağına ayak uydurabilir.