BTQ si prepara oggi a difendersi dalla minaccia del calcolo quantistico di domani

Il problema

In questo momento, le nazioni sono impegnate in una corsa agli armamenti tecnologici per svilupparecalcolo quantistico Tecnologie. I ricercatori cinesi, che detengono oltre la metà dei brevetti mondiali Tecnologie quantistica e hanno stanziato 15 miliardi di dollari per la Tecnologie quantistica da spendere prima del 2025, sostengono che la loro Tecnologie può rompere il Algoritmo RSAche viene utilizzato per crittografare la maggior parte del traffico web.

La crittografia è la spina dorsale di un mondo moderno connesso. Garantisce che le operazioni bancarie siano eseguite in modo sicuro, che le e-mail sensibili non vengano lette da terze parti e che le reti blockchain rimangano sicure, affidabili e prive di transazioni a doppia spesa.

Il calcolo quantistico rappresenta una minaccia per gli attuali metodi di crittografia perché ha il potenziale di violare molti dei protocolli di crittografia più ampiamente utilizzati. Questo perché i computer quantistici sono in grado di eseguire determinati tipi di calcoli molto più velocemente dei computer tradizionali, il che consente loro di fattorizzare rapidamente grandi numeri utilizzati in molti algoritmi di crittografia.

Per la blockchain, la crittografia è essenziale e quindi la sua vulnerabilità è un tallone d'Achille. L'intera idea di scarsità on-chain è ancorata alla crittografia. I dati possono essere archiviati, ma mai modificati, motivo per cui lo stesso Bitcoin o token non fungibile (NFT) T può esistere due volte.

L'algoritmo di firma digitale a curva ellittica (ECDSA) è l'algoritmo crittografico più ampiamente utilizzato implementato dalle blockchain oggi. Presenta una grave debolezza agli attacchi quantistici perché è stato progettato per essere utilizzato nei computer pre-quantistici, che potrebbero essere sfruttati da attori ostili che vanno dai manipolatori di mercato agli stati contrari alle criptovalute.

Vitalik Buterin, il co-fondatore di Ethereum, ha apportato aggiornamenti di sicurezza post-quantum computing (PQC) un obiettivo primario della piattaformaAffinché le blockchain rimangano sicure e valide nella prossima era dell'informatica, quando i meccanismi di crittografia tradizionali sono vulnerabili agli attacchi quantistici, dovranno potenziare la loro sicurezza.

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L'idea: BTQ

BTQ T è la prima startup di quantum computing sul mercato. Decine di startup di quantum computing sono in circolazione da quasi un decennio, supportate da nomi noti nel campo dell'informatica e Tecnologie. Ma BTQ è la prima startup di quantum computing con un focus specifico sulla Tecnologie blockchain.

"I computer quantistici su larga scala T esisteranno per molti anni. Tuttavia, ciò T significa che dovremmo restare inattivi", afferma Nicolas Roussy Newton, co-fondatore e direttore operativo di BTQ. "C'è un rischio reale che gli aggressori possano falsificare le firme per vecchie chiavi come le blockchain. E l'implementazione di una nuova crittografia post-quantistica su larga scala potrebbe richiedere 10 anni".

Roussy Newton, canadese con esperienza pregressa nel capitale di rischio, afferma questo da Taiwan, uno stato di frontiera alle porte della Cina, ONE dei leader mondiali nella ricerca sul calcolo quantistico. Taiwan T ha ancora la stessa portata di ricerca sul calcolo quantistico, ma ha una forza lavoro con molta esperienza nell'unione di hardware e software, data l'industria leader dell'isola nella produzione di chip. I dirigenti di BTQ, come il capo crittografo Chen-Mou Cheng, hanno un elenco pesante di citazioni accademiche in informatica e altre riviste tecniche.

Mentre la ricerca quantistica della Cina sembra focalizzarsi su scopi militari, come la decifrazione di comunicazioni militari classificate tra Taipei e Washington, DC, la stessa Tecnologie potrebbe essere utilizzata per compromettere le Cripto e le risorse digitali.

Nei prossimi anni si verificherà una rapida “transizione quantistica”, in cui tutto il Web2, che genera centinaia di miliardi di dollari di commercio ogni anno, si sposterà verso standard a prova di quanti.

Ma che dire di Web3? Le risorse digitali sono una classe di attività da 1,27 trilioni di dollari e ora stanno affrontando una minaccia esistenziale. Le catene dovranno passare a standard crittografici post-quantici per rimanere vitali a lungo termine, altrimenti l'intera idea di scarsità e proprietà sul web cesserà di esistere.

BTQ è unico perché, invece di concentrarsi in modo ampio e teorico sul calcolo quantistico, ha quattro prodotti che affrontano diversi aspetti del "problema quantistico": PQScale, Keelung, Kenting e QCIM.

Scala PQ

Gli algoritmi di firma digitale, il codice che aiuta la transizione e la crittografia post-quantistica sicura, T possono essere inseriti nelle blockchain come un blocco Lego. È come se i blocchi fossero deformi e della dimensione sbagliata.

L'anno scorso il National Institute of Standards and Tecnologie (NIST) degli Stati Uniti, un ramo del Dipartimento del Commercio con il mandato di contribuire al progresso della Tecnologie, ha annunciato tre algoritmi di firma digitale post-quantistica, CRYSTALS–Dilithium, Falcon e SPHINCS+, progettati per proteggere gli schemi di crittografia dagli attacchi basati sul calcolo quantistico.

Sebbene avrebbe senso provare a integrare immediatamente questi algoritmi nelle blockchain, non è così semplice. Aggiungere queste firme sarebbe computazionalmente intenso e amplierebbe la blockchain fino al punto in cui presenta problemi di efficienza.

BTQ propone PQScale come soluzione a questo problema.

L'approccio di PQScale prevede la combinazione di più firme Falcon riducendo significativamente la dimensione della firma combinata. Questo metodo può potenzialmente essere adattato anche ad altri framework di sicurezza simili.

Keelung e Kenting

Le prove a conoscenza zero sono un pilastro della sicurezza per la prossima generazione di Tecnologie blockchain. Ma come possono essere implementate sia sul lato hardware che su quello software?

Una dimostrazione a conoscenza zero è come un gioco di password Secret in cui ONE persona può dimostrare di conoscere la password senza effettivamente dirla ad alta voce. In questo gioco, ONE persona (il "dimostratore") vuole dimostrare di conoscere il Secret, mentre l'altra persona (il "verificatore") vuole controllare se è vero senza imparare il Secret da sola. Il gioco usa regole speciali che aiutano il dimostrante a dimostrare di conoscere il Secret senza rivelarlo.

Per la blockchain, le prove a conoscenza zero hanno un vasto potenziale per migliorare la Privacy e la sicurezza. Con le ZKP, le controparti T hanno bisogno di fidarsi l'una dell'altra o di utilizzare un servizio di deposito a garanzia di terze parti per completare una transazione.

BTQ sta posizionando Keelung e Kenting, che prendono il nome da due città costiere di Taiwan, come sistema per l'implementazione di ZKP, con Keelung sul lato software e Kenting sul lato hardware.

Con Keelung, gli utenti possono creare ZKP senza avere competenze specifiche in crittografia, mentre Kenting è un sistema hardware che utilizza FPGA (field-programmable gate array), uno speciale tipo di chip per computer che può essere riconfigurato e personalizzato per eseguire attività specifiche, per supportare le intense esigenze di calcolo degli ZKP.

QCIM

Alla fine, tutto ciò che usa la crittografia dovrà avere una qualche compatibilità con la crittografia quantistica. Ma che dire dei dispositivi intelligenti che hanno un processore a bassa potenza al loro interno?

QCIM è il processore specializzato di BTQ per la crittografia post-quantistica, ma è specificamente mirato ad applicazioni a basso consumo energetico come l'Internet of Things.

QCIM sfrutta la Tecnologie di elaborazione in memoria che integra circuiti logici in blocchi di memoria per ottenere calcoli ad alta efficienza energetica riducendo gli spostamenti di dati.

Mentre si pensa che l'informatica quantistica esista solo nei laboratori, la proliferazione della crittografia post-quantistica significherà che i chip in grado di eseguire la crittografia post-quantistica dovranno essere posizionati ovunque sia necessaria la crittografia, dalle telecamere di sicurezza ai droni, dagli smartphone e persino ai satelliti.

Il calcolo quantistico è un argomento esoterico che, a molti, LOOKS un lancio sulla luna. Dopotutto, la minaccia del calcolo quantistico al momento esiste solo sulla carta.

Ma nel mondo della tecnologia, il ritmo della ricerca e dello sviluppo è veloce e furioso. Torniamo indietro di qualche anno, e i modelli di apprendimento linguistico dell'intelligenza artificiale erano relativamente primitivi. Oggi, ChatGPT è in grado di superare l'esame di abilitazione di qualsiasi stato.

Se la tokenizzazione e le risorse digitali rappresentano il futuro del denaro, devono essere in grado di sopravvivere all'ascesa dell'informatica quantistica e alla sua capacità di distruggere gli algoritmi di crittografia che costituiscono la base della blockchain.