Как квантовые компьютеры могут восстановить потерянные биткоины?

Квантовая технология способна обрабатывать огромные объемы данных и решать сложные задачи за считанные секунды, а не за десятилетия.

Примечательно, что квантовая технология впервые появилась в начале 1900-х годов. Она возникла из квантовой механики — раздела физики, изучающего поведение материи и энергии в сверхмалых масштабах, таких как атомы и субатомные частицы.

В реальном мире квантовая механика применяется в современных технологиях, среди которых транзисторы, лазеры, аппараты МРТ и квантовые компьютеры. Говорят, что они в 300 000 раз быстрее и мощнее современных. Новый квантовый чип от Google, Willow, значительно сокращает время вычислений и может предоставить хакерам инструменты для взлома алгоритмов, поддерживающих Bitcoin и другие криптовалюты.

Квантовые компьютеры могут представлять угрозу криптографическим системам Биткоина, включая алгоритм цифровой подписи на эллиптических кривых (ECDSA). Адам Бэк и Майкл Сэйлор, утверждают, что квантовые угрозы для Биткоина в настоящее время не представляют опасности, поскольку такие приложения требуют современного квантового оборудования, разработка которого может занять годы, если не десятилетия.

Исследования и разработка квантовых компьютеров идут быстрыми темпами, но безопасен ли Bitcoin на данном этапе? Пока нет, но разработчики работают над модернизацией сети, чтобы снизить возможные квантовые риски, включая взлом шифрования.

Несмотря на важность признания рисков следует понимать, что на данный момент они далеки от реальных угроз.

На заметку: Альберт Эйнштейн внёс значительный вклад в развитие квантовой технологии. Он заложил основы квантовой механики своими работами по фотоэффекту, которые открыли природу света. Нобелевскую премию он получил именно за это, а не за теорию относительности, как многие считают.

Квантовые вычисления могут существенно повлиять на Bitcoin. В первую очередь, это связано с тем, что они могут подорвать криптографию, защищающую его сеть.

Уже некоторое время эти темы вызывают большой ажиотаж, и вполне обоснованно. Это может нарушить работу сети и потенциально взломать биткойн-кошельки, используя уязвимости асимметричной криптографии, которая их защищает. В частности, ECDSA, асимметричная криптография, используемая в биткоине, уязвима для атак квантовых компьютеров.

Безопасность биткоин-кошельков обеспечивается алгоритмом ECDSA, который генерирует пару ключей (приватный и открытый). Безопасность основана на труднорешаемой задаче дискретного логарифмирования эллиптических кривых (ECDLP), которую невозможно решить с помощью классических компьютеров.

Взлом приватных ключей биткоинов с помощью квантовых компьютеров — настоящая проблема, поскольку именно приватные ключи контролируют ваши биткоины. Если вы их потеряете, вы потеряете и свои деньги. При генерации пары ключей (приватный и открытый) открытый ключ используется для проверки, а закрытый — для подписания.

Структура цифровой подписи

В 1994 году математик Питер Шор создал квантовый алгоритм Шора, способный преодолеть предполагаемую стойкость алгоритмов асимметричной криптографии. Все существующие алгоритмы потребовали бы огромного количества времени, денег и ресурсов для получения закрытого ключа из открытого. Однако алгоритм Шора ускорит этот процесс.

Это означает, что когда человек, организация или любой пользователь с мощным квантовым компьютером сможет использовать алгоритм Шора, они смогут сгенерировать закрытый ключ из открытого и подделывать цифровые подписи для транзакций.

Биткоин и риск квантовой безопасности

Вы уже знаете, что квантовые технологии могут взломать биткоин-кошельки, раскрывая их приватные ключи. Этот риск становится всё более серьёзным по мере развития квантовых компьютеров, особенно для кошельков, привязанных к старым адресам или к кошелькам с повторно используемыми открытыми ключами. Квантовые вычисления могут позволить проводить обратную разработку приватных ключей из этих открытых ключей, что ставит под угрозу безопасность владельцев биткоинов.

С 2025 года возможно пройдут десятилетия пока  квантовые компьютеры смогут преодолеть ECDSA. Даже Майкл Сэйлор считает эти опасения необоснованными. Пользователи биткоина пока могут расслабиться, но им стоит ознакомиться с рекомендациями по борьбе с любыми будущими квантовыми угрозами для биткоина.

На заметку: Прогресс квантовых вычислений можно оценить по количеству кубитов (базовых единиц информации) в одном процессоре. Сегодня самые мощные квантовые компьютеры обрабатывают от 100 до 1000 кубитов. Оценки количества кубитов, необходимых для взлома системы безопасности Биткойна, варьируются от 13 до 300 миллионов и более.

Аналитики полагают, что от 2,3 до 3,7 млн биткоинов будут безвозвратно утеряны. Это составляет около 11–18% от общего фиксированного запаса в 21 млн.

Что происходит с потерянными биткоинами, когда технологии квантового восстановления позволяют оживить неактивные кошельки? Вспомните хотя бы монеты Сатоши Накамото, количество которых оценивается в 1 миллион. Если квантовый компьютер взломает их кошелек и выпустит монеты в обращение, это может привести к серьёзным колебаниям рынка.

Квантовые компьютеры могут вернуть потерянные биткоины, взломав криптографические ключи, защищающие эти кошельки. Обычно это кошельки с утерянными или труднодоступными приватными ключами: т.е. лёгкая добыча для хакеров.

Вероятно, это самые старые версии биткоин-адресов, использующие формат оплаты по открытому ключу (P2PK), которые никогда не обновлялись и не использовались повторно. В результате эти адреса остаются уязвимыми, и нет ни одного живого человека, который мог бы их обновить. Развитие квантовых вычислений потенциально может использовать эти уязвимости для разблокировки неактивных кошельков.

В мае 2025 года международный управляющий активами и поставщик технологий BlackRock добавил предупреждение в свою заявку на iShares Bitcoin Trust (IBIT), заявив, что квантовые вычисления представляют значительный риск для долгосрочной безопасности Bitcoin из-за их способности нарушать существующую криптографическую защиту.

Этические и экономические последствия

Восстановление потерянных биткоинов может повлечь за собой некоторые экономические и этические последствия. Возврат этих монет в обращение может нарушить свойство биткоина быть дефицитным и, как следствие, повлиять на его рыночную стоимость.

Уже ведутся дискуссии об эффективных способах сохранения экономической и этической ценности биткоина. Многие, например, эксперт по биткоину Джеймсон Лопп, считают, что эти монеты следует сжечь и уничтожить навсегда, чтобы защитить сеть; другие же считают, что их следует перераспределить для баланса богатства.

Минимизация раскрытия открытого ключа крайне важна для защиты ваших биткоинов. Простые меры помогут пользователям обрести больше спокойствия.

Всегда следует принимать меры по защите ваших биткоинов, независимо от квантовых угроз. Мошенничество — постоянная угроза в криптовалютной сфере. Фишинг по-прежнему остаётся одним из самых распространённых видов мошенничества в криптовалютной сфере. Недавно была раскрыта новая схема с нулевым значением, при которой в историю транзакций целевого кошелька добавляется поддельный адрес.

Когда владелец начинает транзакцию, он может просто выбрать адрес из своей истории и выбрать мошеннический, даже не имея доступа к закрытому ключу.

Примерно 25% всех биткоинов хранится на адресах, использующих оплату по открытому ключу (P2PK) или повторно используемый хэш оплаты по открытому ключу (P2PKH). Эти методы часто раскрывают открытый ключ, привязанный к адресу пользователя. Именно здесь уязвимости квантовых вычислений становятся более очевидными, поскольку открытые ключи более подвержены квантовым атакам посредством алгоритма Шора.

Этого можно добиться, просто избегая повторного использования адресов. Присоединяйтесь к платформе, которая автоматически меняет адреса вашего кошелька при каждой транзакции. Повторное использование адреса может раскрыть ваш открытый ключ во время транзакции.

Лучшее, что можно сделать, — это генерировать новые адреса для каждой транзакции и использовать кошельки с поддержкой Taproot и SegWit. Не забывайте проявлять особую осторожность при отправке транзакций на адреса вашего кошелька. Эти кошельки обеспечивают более высокий уровень безопасности.

Подмена адреса — ещё один распространённый метод фишинга, который обошелся пользователям в миллионы долларов. Злоумышленники отправляют небольшие транзакции с адресов кошельков, похожих на настоящие адреса жертв, тем самым обманывая их, заставляя копировать неправильный адрес при последующих транзакциях.

На данный момент Bitcoin сохраняет устойчивость к квантовым угрозам: продолжаются исследования квантово-устойчивых кошельков и протоколов,  среди которых QRAMP, для защиты его будущего, в то время как эксперты изучают, как квантовые технологии могут улучшить сеть.

Биткоин децентрализован и имеет открытый исходный код. Его сеть хорошо адаптируется, а продолжающиеся исследования квантово-устойчивых биткоин-кошельков показывают, что монетам не грозит непосредственная угроза.

Пользователям следует следовать передовым практикам, например не использовать адреса повторно, чтобы оставаться в безопасности до тех пор, пока квантово-устойчивые криптовалюты и кошельки не будут полностью готовы и доступны для использования.

В качестве первоначальных мер по защите Bitcoin от квантовых угроз разработчик Bitcoin Агустин Круз в начале 2025 года предложил протокол квантово-устойчивого отображения активов (QRAMP). Он призван защитить Bitcoin от квантовых рисков, а также позволить Bitcoin работать кроссчейн, распространяясь на другие блокчейны без ущерба для ограничений хранения или предложения.

Кроме того, эксперты разрабатывают мощные квантово-устойчивые криптографические методы, которые могут принести Биткоину ряд преимуществ. Они могут улучшить масштабируемость, создать невзламываемые кошельки и усилить криптографию. Эти изменения помогут сети Биткоина оставаться устойчивой и процветать в новом квантовом мире.