Kuantum bilgisayarlar, kuantum mekaniğini kullanarak belirli hesaplamaları geleneksel bilgisayarlardan çok daha hızlı yapan bilgisayarlardır. Yeterince büyük bir kuantum bilgisayar, Bitcoin için bazı sorunlara yol açabilir, ancak bu kesinlikle aşılamaz bir sorun olmayacaktır.
Kuantum bilgisayarların en tehlikeli saldırısı, açık anahtar şifrelemeye yöneliktir. Geleneksel bilgisayarlarda, bir Bitcoin açık anahtarıyla ilişkili Bitcoin özel anahtarını elde etmek için 2128 temel işlem gerekir. Bu sayı o kadar büyük ki, geleneksel bilgisayarları kullanan herhangi bir saldırı tamamen pratik değildir. Ancak, Shor Algoritması kullanılarak bir Bitcoin anahtarını kırmak için sadece 1283 temel kuantum işlemi gerektiren yeterince büyük bir kuantum bilgisayarın yeterli olacağı kesin olarak bilinmektedir. Bu, özellikle ilk kuantum bilgisayarların son derece yavaş olması muhtemel olduğu için biraz zaman alabilir, ancak yine de çok pratiktir.
Simetrik kriptografi için kuantum saldırıları mevcuttur, ancak bunlar daha az tehlikelidir. Grover Algoritması kullanılarak, simetrik bir algoritmaya saldırmak için gereken işlem sayısı karekök alınır. Örneğin, belirli bir SHA-256 hash'e sahip bazı verileri bulmak, geleneksel bir bilgisayarda 2256 temel işlem gerektirir, ancak 2128 temel kuantum işlemi gerektirir. Her ikisi de pratik olarak çok büyüktür. Ayrıca, kuantum bilgisayarlar icat edildikten sonra onlarca yıl boyunca geleneksel bilgisayarlardan çok daha yavaş ve pahalı olacağından, simetrik kriptografiye karşı kuantum saldırılarının özellikle yaygın olması olası görünmemektedir. Kuantum bilgisayarların hızı zamanla artar ve fiyatları düşerse, madencilikteki işlem başına doğal avantajları, bir noktada Bitcoin madenciliğinde klasik bilgisayarları geride bırakmalarını sağlayabilir.
Kuantum donanımına sahip bir madenci, Grover algoritmasını kullanarak ikinci dereceden bir avantaj elde edebilir: t Grover yinelemesi uygulayarak, başarılı bir blok bulma olasılığı t2 gibi ölçeklenir; bu, t yinelemesi uygulayarak olasılığın t ile doğrusal olarak ölçeklendiği klasik bir madenci ile karşılaştırılmalıdır. Bu farkın sonuçları çeşitli çalışmalarda analiz edilmiştir.
Bir kuantum madenci, kaç Grover yinelemesi uygulayacağını seçebilir. Klasik madenciler, yeni bir blok duyduklarında hemen ona geçerler. Yeni bir blok hakkında bilgi edinen bir kuantum madencisi, geçmeden önce kendi bloğunu ölçmesi daha iyi olur. Bu fenomenin fork oranını artıracağı ortaya çıkmıştır. Bu sorunu hafifletmek için farklı bir eşitlik bozma kuralı önerilmiştir. Kuantum madencilerinin, bu değiştirilmiş eşitlik bozma kuralı altında bile kullanması gereken strateji, sadece kısmen anlaşılmıştır. Analizde eksik olan ana kısım, bu çalışmanın kuantum madenciliğini tek seferlik bir oyun olarak değerlendirirken denge stratejisini bulmasıdır, oysa pratikte bu, tekrarlanan bir oyundur. Dahası, bu çalışma, farklı kuantum madencilerinin simetrik olduğunu ve diğerlerinin hash oranını tam olarak bildiklerini varsaymaktadır, bu da merkezi olmayan bir sistemde gerçekçi olmayan bir varsayımdır.
Tek bir kuantum madencisi ile %51 saldırısının bir biçimi önerilmiştir. Saldırıda, kuantum madencisi zorluğu artırır. Bitcoin düğümleri en değişken iş kanıtına sahip zinciri takip ettiğinden, c faktörü ile artış, kuantum madencisi için madenciliği sadece c'nin karekökü kadar zorlaştırır, ancak c blok olarak sayılır. Bu saldırıyı gerçekleştirmek için son derece hızlı, gürültüye dayanıklı kuantum bilgisayarlar (2024 itibariyle mevcut en hızlı klasik bilgisayarların saat hızını aşan) gereklidir ve bu nedenle sadece uzun vadeli bir endişe olarak kabul edilir.
Bir kuantum madencisinin ağa katılıp katılmadığını bilmek zor olabilir.
Linkten çevrilmiştir.
https://en.bitcoin.it/wiki/Quantum_computing_and_Bitcoin#cite_note-5
