Угрожают ли квантовые компьютеры безопасности блокчейна?

Доктор квантовой криптографии отвечает на вопрос утвердительно — но когда-нибудь. Однако слово «когда-нибудь» делает здесь всю тяжёлую работу, а в деталях важнее, чем в заголовке. Доктор Шай Выборский, чья докторская диссертация в Еврейском университете Иерусалима примерно на 60 процентов была посвящена миграции Bitcoin в постквантовый мир, недавно принял участие в подкасте XXIM, чтобы разложить по полочкам: как выглядит угроза, как далеко она от нас и какие архитектуры блокчейнов могут адаптироваться более гладко, чем другие.

Этот разговор, о котором сообщает KASmedia, стоит внимательно изучить каждому, кто держит KAS, майнит блоки или сам управляет своими ключами. Не потому, что небо рушится прямо сейчас — это не так, — а потому, что разница между цепью, *способной* к миграции, и цепью, которая не может её провести, — это вопрос самостоятельного хранения на длинной дистанции.

Суть угрозы простыми словами

Квантовые компьютеры не решают *все* задачи быстрее классических машин. Доктор Выборский формулирует это чётко: они «не увеличивают типы задач, которые такой компьютер способен решать, но мы полагаем, что они расширяют множество задач, которые такая машина может решать быстро». Это важное различие. Квантовый компьютер — не волшебный ускоренный процессор. Это принципиально иной тип машины, использующий кубиты, пребывающие в суперпозиции, — то есть каждый кубит может одновременно представлять и 0, и 1, — что позволяет ей исследовать множество вычислительных путей параллельно.

Прорыв, который беспокоит криптографов, — это алгоритм Шора. Шора умеет эффективно находить простые множители большого целого числа — задача, которая классическим машинам не по силам в сколько-нибудь значимых масштабах. Почему разложение на множители так важно? Потому что схемы подписей с открытым ключом, защищающие практически каждый блокчейн, — математика, позволяющая доказать, что вы владеете адресом и авторизуете транзакцию, — опираются на сложность факторизации и задачи дискретного логарифмирования. Если эти задачи станут простыми, кто угодно сможет подделать вашу подпись. Доказательства владения рушатся.

Для Bitcoin, Kaspa и большинства существующих цепей такая подпись — ECDSA или Schnorr. Обе являются классическими схемами с открытым ключом. Ни одна из них не устойчива к квантовым атакам.

Как далеко это от нас?

Текст-источник честен в том, что сроки неопределённы. Некоторые прогнозы относят появление масштабных отказоустойчивых квантовых компьютеров к 2030-м годам. Собственная оценка доктора Выборского, обсуждённая в интервью, такова: для атаки на схему подписей Bitcoin потребуются тысячи логических кубитов — а с учётом шума и коррекции ошибок потенциально миллионы физических кубитов. Движение к этому числу идёт устойчиво, но медленно.

Это даёт экосистеме определённое временное окно. Не бесконечное, но реальное. «Если бы мы проснулись через двадцать лет и масштабные квантовые компьютеры оказались бы в каждом гараже, — говорит доктор Выборский, — все доквантовые монеты Bitcoin оказались бы уязвимыми». Формулировка выбрана не случайно: опасность не в том, что квантовые компьютеры существуют *сегодня*, а в том, что не переведённые монеты и адреса окажутся открытыми для атаки, когда они *появятся*.

Особенно это касается монет, которые годами лежат на одном и том же адресе, — так называемый «потерянный» Bitcoin, награды за ранний майнинг, любой UTXO, чей открытый ключ был раскрыт в блокчейне при предыдущем расходовании. В случае Kaspa модель UTXO означает, что каждая транзакция раскрывает открытый ключ входов, которые расходуются. Если квантовые компьютеры смогут выводить закрытые ключи из открытых, то каждый ранее раскрытый ключ становится мишенью.

Постквантовые подписи: известное решение

Прямолинейное решение — заменить классические схемы подписей на постквантовые альтернативы, то есть криптографические методы, специально спроектированные для устойчивости к квантовым атакам. Существует несколько семейств: решёточные, хеш-кодовые, кодовые. Идёт активная работа по стандартизации (NIST финализировал первые постквантовые стандарты в 2024 году).

Но есть цена. Постквантовые подписи почти повсеместно объёмнее и вычислительно тяжелее, чем ECDSA или Schnorr. Хеш-кодовая подпись вроде SPHINCS+ может занимать несколько килобайт, в сравнении с 64 байтами подписи Schnorr. Решёточные схемы компактнее, но всё равно крупнее, чем то, под что были оптимизированы существующие цепи.

Здесь архитектура самой цепи становится практическим ограничением. На линейном блокчейне с фиксированным размером блока и длительным временем подтверждения добавление более крупных подписей означает меньше транзакций на блок, бо́льшие задержки при распространении и более высокие комиссии. Путь миграции узок.

Доктор Выборский также изучал более радикальные подходы. В его собственных исследованиях есть протокол, позволяющий добиться 90-процентно точного блокчейна вообще без подписей, указывающий на возможные архитектурные решения, выходящие далеко за рамки простой замены одной схемы подписей на другую.

Почему архитектура BlockDAG в Kaspa важна

В этом суть анализа Выборского, изложенного KASmedia: высокопроизводительный BlockDAG Kaspa — структура ориентированного ациклического графа, позволяющая множеству блоков создаваться и подтверждаться параллельно, а не конкурировать за включение в единственную цепочку, — может предоставить больше пространства для интеграции более объёмных или сложных постквантовых схем подписей, чем медленные линейные системы.

Аргумент носит структурный характер, а не является спекулятивным хайпом. Линейная цепь с 10-минутным интервалом между блоками и жёстким бюджетом на размер блока уже загружена до предела при обычной нагрузке. Добавление килобайтов постквантовых подписных данных к каждой транзакции ещё сильнее сжимает пропускную способность. BlockDAG, напротив, спроектирован для горизонтального масштабирования: больше блоков, больше параллелизма, больше суммарная пропускная способность. Именно этот запас прочности и необходим при миграции к более тяжёлой криптографии.

KASmedia характеризует это как «исследовательский аргумент, а не задействованную возможность», и эта оговорка важна. У Kaspa нет постквантовых подписей сегодня. Ни у одного рабочего блокчейна их нет. Но для долгосрочных инвесторов и майнеров важно не только то, что цепь делает *сейчас*, — важно то, что архитектура *позволяет* ей сделать, когда откроется окно миграции.

Доктор Выборский в настоящее время работает над Tectonic.xyz — проектом, сфокусированным на создании постквантовых блокчейн-решений, что подчёркивает: речь идёт не о мысленном эксперименте. Активная инженерная работа уже ведётся.

Что это значит для держателей и майнеров KAS

Никаких неотложных действий не требуется. Квантовая угроза реальна, но не неотвратима, и никому не нужно переводить свой KAS прямо сегодня. Однако этот разговор формирует наше представление о долгосрочной ценности:

• Самостоятельное хранение — это не только решение о настоящем моменте. Если вы держите KAS в кошельке, чей открытый ключ был раскрыт в блокчейне (то есть вы ранее отправляли транзакцию с этого адреса), вы полагаетесь на стойкость ECDSA/Schnorr на весь срок жизни этих монет. Цепь, способная к гладкой миграции, защищает вас. Цепь, которая не может её провести, — нет.

• Архитектура определяет судьбу миграции. Цепь, оптимизированная под единственный криптографический режим, может оказаться неспособной вместить принципиально иной. Пропускная способность, структура блоков и скорость подтверждения — это не просто метрики производительности. Это степени свободы, доступные в тот момент, когда криптографический слой потребует обновления.

• Экономика майнинга и обновления протокола связаны неразрывно. Майнеры обеспечивают безопасность цепи. Если цепь не может обновить свою схему подписей, модель безопасности, которую она предлагает майнерам, деградирует со временем. BlockDAG Kaspa — это не просто более высокая скорость; это структурная гибкость, что является долгосрочным аргументом в пользу жизнеспособности майнинга KAS.

• Рынок пока об этом не думает. И это нормально. Лучшее время для понимания проблемы — до того, как она станет заголовком в новостях. Работа доктора Выборского и проекты вроде Tectonic.xyz создают интеллектуальную инфраструктуру для миграции. Цепи, которые прислушаются раньше других, будут теми цепями, которые выживут.

Честный итог

Квантовые вычисления — не научная фантастика, но и не актуальный операционный риск для среднестатистического держателя KAS сегодня. Главный вывод из анализа Выборского — структурный: далеко не все блокчейны будут одинаково легко мигрировать. Высокопроизводительные архитектуры с присущим параллелизмом — BlockDAG Kaspa приводится как пример — располагают бо́льшим запасом прочности для поглощения накладных расходов постквантовой криптографии без ущерба для свойств, делающих цепь полезной.

Для каждого, кто управляет своими ключами самостоятельно, дисциплина остаётся прежней — и сейчас, и потом: понимайте модель безопасности, защищайте свои ключи и следите за решениями на уровне протокола, которые определят, способна ли ваша цепь адаптироваться. Эра квантовых вычислений неизбежна. Вопрос не в том, наступит ли она, а в том, готова ли к ней ваша цепь.

---

*Источник: Do Quantum Computers Threaten Blockchain Security? — KASmedia*