Tokens resistentes a quantum explicados

Tokens resistentes a quantum usam métodos criptográficos avançados para se protegerem das poderosas capacidades dos computadores quânticos.

Os tokens resistentes à quantum são uma nova geração de criptomoedas construídas para abordar as vulnerabilidades apresentadas pela computação quântica.Criptomoedas tradicionais, como Bitcoin

BTCe EtherETH, confie na criptografia de curva elíptica (ECC), que é segura contra computadores clássicos, mas vulnerável a algoritmos quânticos como o Algoritmo de Shor. No entanto, a ameaça potencial é uma preocupação para o futuro.

ECC é baseado em problemas matemáticos complexos, como encontrar a chave privada a partir de uma chave pública (o problema do logaritmo discreto). Resolver isso levaria um tempo irracionalmente longo em computadores padrão, por isso é considerado seguro.

No entanto, os computadores quânticos podem usar o Algoritmo de Shor para resolver esse problema muito mais rápido. Essencialmente, eles poderiam descobrir a chave privada a partir da chave pública em uma fração do tempo, comprometendo a segurança do sistema.

Para combater isso, tokens resistentes a quantum implementam algoritmos criptográficos pós-quânticos, como criptografia baseada em grades e esquemas de assinatura baseados em hash. Esses métodos dependem de problemas que mesmo os computadores quânticos não podem resolver de forma eficiente, garantindo uma proteção robusta para chaves privadas, assinaturas digitais e protocolos de rede.

A ameaça da computação quântica para criptomoedas

O poder exponencial da computação quântica poderia tornar ineficazes os protocolos criptográficos atuais, ameaçando a segurança das redes blockchain.

Poder computacional sem igual

A computação quântica representa um salto significativo na capacidade computacional. Ao contrário dos computadores clássicos que processam informações em binário (0s e 1s), os computadores quânticos usam qubits, que podem existir em vários estados simultaneamente devido a fenômenos quânticos como a superposição e o emaranhamento.

Quebrando criptografia de chave pública

A ameaça mais significativa reside na possibilidade de quebrar a criptografia de chave pública, que é a pedra angular da segurança blockchain.Criptografia de chave públicadepende de duas chaves — uma chave pública que qualquer pessoa pode acessar e uma chave privada conhecida apenas pelo proprietário.

A força desse sistema depende de problemas matemáticos que são impossíveis de serem resolvidos por computadores clássicos em um período de tempo razoável:

• Criptografia RSA: Baseia-se na dificuldade de fatoração de números compostos grandes, uma tarefa que poderia levar milhares de anos para os computadores clássicos com chaves suficientemente grandes.
• Criptografia de curva elíptica (ECC): Usada pelo Bitcoin, Ethereum e na maioria das blockchains modernas, ela depende da resolução do problema do logaritmo discreto, outra tarefa computacionalmente intensiva.

Computadores quânticos equipados com o algoritmo de Shor'sAlgoritmopode resolver esses problemas de forma exponencialmente mais rápida. Por exemplo, um computador quântico poderia fatorar uma chave RSA de 2048 bits em horas, uma tarefa que levaria um tempo impraticável para supercomputadores clássicos.

Cronograma da ameaça

Pesquisas do Instituto Global de Riscos (GRI) estimam que computadores quânticos capazes de quebrar os padrões criptográficos atuais podem surgir dentro de 10 a 20 anos. Essa urgência é destacada por avanços como o Processador quântico Willow, que recentemente alcançou um marco de 105 qubits. Embora Willow ainda não seja capaz de quebrar a criptografia, seu desenvolvimento demonstra o rápido progresso em direção a sistemas quânticos mais poderosos.

Como funcionam os tokens resistentes a quantum

Os tokens resistentes à quantum são baseados em algoritmos criptográficos avançados projetados para resistir ao poder dos computadores quânticos.

A importância dos tokens resistentes à quântica reside no uso de algoritmos criptográficos pós-quânticos, que são projetados para resistir a ataques computacionais clássicos e quânticos. Abaixo estão algumas das principais técnicas utilizadas:

Criptografia baseada em reticulado

Imagine a criptografia baseada em rede como uma grade 3D maciça composta por bilhões de pontos minúsculos. O desafio é encontrar o caminho mais curto entre dois pontos nesta grade - um quebra-cabeça tão complicado que até mesmo os computadores quânticos têm dificuldade em resolvê-lo. Esse é o fundamento da criptografia baseada em rede de grades.

Algoritmos como CRYSTALS-Kyber e CRYSTALS-Dilithium são como essas fechaduras superfortes. Eles são eficientes (rápidos de usar) e não ocupam muito espaço, tornando-os ideais para redes blockchain.

Criptografia baseada em hash

A criptografia baseada em hash funciona como uma impressão digital única para cada transação. Um hash é uma sequência de números e letras gerada a partir de dados e não pode ser revertida à sua forma original. Por exemplo, Quantum Resistant Ledger (QRL) usa XMSSpara garantir transações, oferecendo um exemplo prático e operacional de resistência quântica baseada em hash.

Criptografia baseada em código

Este método funciona como esconder uma mensagem dentro de um sinal de rádio ruidoso. Apenas alguém com a chave privada pode "sintonizar" e decodificar a mensagem. O criptossistema McEliece tem feito isso com sucesso por mais de 40 anos, tornando-o um dos métodos mais confiáveis para criptografia de e-mail. Sua única desvantagem é que o "sinal de rádio" (tamanho da chave) é muito maior do que outros métodos, o que pode tornar mais difícil armazená-lo e compartilhá-lo.

Criptografia polinomial multivariada

Imagine um quebra-cabeça em que você tem que resolver várias equações complicadas de uma vez. Estas não são apenas quaisquer equações; elas são não-lineares e multivariadas (muitas variáveis). Até mesmo os computadores quânticos têm dificuldade com esses enigmas, por isso são ótimos para criptografia.

Exemplos de tokens resistentes à quântica

Vários projetos de blockchain já estão integrando técnicas criptográficas resistentes a quantum para garantir a segurança de suas redes.

Registro resistente a quantum (QRL)

O Quantum Resistant Ledger (QRL) usa XMSS, um método criptográfico que depende de funções matemáticas seguras (hashes) para criar assinaturas digitais. Pense nisso como um selo ou carimbo super seguro que prova que uma transação é legítima e à prova de adulteração.

Ao contrário dos métodos tradicionais que os computadores quânticos poderiam quebrar, esta abordagem permanece segura mesmo contra a futura tecnologia quântica. Isso garante que as criptomoedas construídas com QRL permaneçam protegidas à medida que a computação quântica avança.

QANplataforma

A plataforma QAN integra criptografia baseada em reticulados em sua blockchain, fornecendo segurança resistente a ataques quânticos para aplicações descentralizadas (DApps) e contratos inteligentes.A plataforma também enfatiza a acessibilidade do desenvolvedor, tornando mais fácil construir soluções seguras.

IOTA

IOTA utiliza o Esquema de Assinatura de Uma Vez de Winternitz (WOTS), uma forma de criptografia pós-quântica, para proteger sua rede baseada em Tangle. Como um dos tokens de criptografia pós-quântica, essa abordagem melhora sua preparação para um futuro quântico, garantindo a integridade e segurança das transações dentro de seu ecossistema.

A importância de tokens resistentes a quantum

Tokens resistentes a quantum são vitais para proteger a segurança, integridade e viabilidade de longo prazo das redes blockchain à medida que a computação quântica evolui.

Protegendo ativos cripto

Tokens resistentes a Quantum são vitais emprotegendo ativos de criptomoedasdas vulnerabilidades baseadas em quantum em criptografia e computação quântica. Se computadores quânticos expuserem chaves privadas, isso poderá resultar em acesso não autorizado à carteira e roubo em grande escala. Ao integrar criptografia baseada em lattice ou esquemas de assinatura digital baseados em hash, tokens resistentes a quantum garantem que as chaves privadas permaneçam seguras.

Preservando a integridade da blockchain

A integridade das redes blockchain depende da sua resistência à adulteração, destacando a importância da resistência quântica em criptomoedas. As transações devem permanecer imutáveis para garantir a transparência e confiabilidade dos sistemas descentralizados. No entanto, a computação quântica poderia comprometer essa imutabilidade, permitindo que atacantes forjem ou modifiquem registros de transações, minando a confiança nas redes blockchain.

Os tokens resistentes a quantum aumentam a segurança do blockchain através da criptografia pós-quântica, garantindo que até mesmo ataques computacionais avançados não possam alterar o livro-razão. Essa segurança é essencial em setores como o gerenciamento da cadeia de suprimentos, onde redes blockchaindeve garantir a autenticidade dos dados.

Preparando o ecossistema para o futuro

Tornar o ecossistema à prova de futuro é outra vantagem crítica dos tokens resistentes a quantum. À medida que a computação quântica se torna mais poderosa, os métodos criptográficos tradicionais precisarão ser substituídos ou complementados por alternativas quânticas seguras. Ao adotar a criptografia pós-quântica agora, os desenvolvedores de blockchain podem garantir proativamente a segurança de suas redes contra ameaças futuras.

Apoio à conformidade regulatória

Tokens resistentes a quantum podem desempenhar um papel essencial no suporte conformidade regulatória. Governos e órgãos reguladores estão dando cada vez mais ênfase a medidas robustas de cibersegurança, à medida que os ativos digitais ganham adoção mainstream.

Desafios em tokens resistentes a quantum

Apesar dos benefícios, a adoção de tokens resistentes à computação quântica apresenta vários desafios que devem ser abordados.

• Pós-quânticoalgoritmos criptográficos, como métodos baseados em reticulado ou baseados em código, exigem muito mais poder computacional do que os métodos tradicionais. Isso pode reduzir a velocidade das transações, limitar a escalabilidade do blockchain e aumentar o consumo de energia.
• A criptografia pós-quântica muitas vezes requer chaves e assinaturas maiores, às vezes várias kilobytes de tamanho. Essas chaves grandes criam desafios de armazenamento, diminuem a transmissão de dados e são incompatíveis com os sistemas existentes otimizados para cargas úteis menores.
• Ainda não existem padrões universais para algoritmos resistentes à computação quântica. Organizações como o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) estão trabalhando nisso, mas até serem finalizados, os projetos de blockchain correm o risco de fragmentação, com diferentes redes adotando soluções incompatíveis.
• A infraestrutura blockchain existente foi construída para criptografia tradicional e não pode facilmente integrar métodos seguros quânticos. A atualização para criptografia pós-quântica muitas vezes requer revisões dispendiosas, incluindo hard forks, que podem perturbar as redes e dividir as comunidades.

O futuro da criptografia resistente a quântica

O futuro da criptografia resistente à computação quântica está focado em garantir que as informações digitais dos usuários permaneçam seguras mesmo com o surgimento de computadores quânticos poderosos.

Isso envolve uma abordagem de várias frentes, com o NIST liderando o avanço ao padronizar novos algoritmos criptográficos como CRYSTALS-Kyber e CRYSTALS-Dilithium para implementação generalizada em software, hardware e protocolos.

A pesquisa em andamento visa aprimorar esses algoritmos para melhorar a eficiência e o desempenho, especialmente para dispositivos com recursos limitados. No entanto, os principais desafios incluem a gestão robusta de chaves, o uso de abordagens híbridas clássicas/pós-quânticas durante a transição e garantir agilidade criptográfica para futuras atualizações de algoritmos.

Exemplos do mundo real como Cofre de Winternitz da Solanaque usa assinaturas baseadas em hash para resistência quântica demonstram medidas proativas em direção a um mundo pós-quântico.

Olhando para o futuro, enfrentar a ameaça de "colher agora, decifrar depois", implementar criptografia pós-quântica em hardware e aumentar a conscientização pública são cruciais para uma transição segura.

Isenção de responsabilidade:

1. Este artigo é reproduzido de [cointelegraph]. Os direitos autorais pertencem ao autor original [Callum Reid]. Se houver objeções a esta reimpressão, entre em contato com o Gate Aprenda, e eles irão resolvê-lo prontamente de acordo com os procedimentos relevantes.
2. Isenção de Responsabilidade: As opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem conselho de investimento.
3. A equipe Learn da gate traduziu o artigo para outros idiomas. Copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos é proibido, a menos que mencionado.