A Quantum PC-k hatása
©YanoshÚj típusú kvantumbiztos blockchain technológiák fejlesztése:
A kvantumszámítógépek arra ösztönözhetik a fejlesztőket, hogy kvantumbiztos algoritmusokat (pl. lattice-based cryptography, hash-based cryptography) dolgozzanak ki, amelyek ellenállnak a kvantumtámadásoknak.
Ezek az új technológiák biztonságosabbá és hatékonyabbá tehetik a blockchain rendszereket.
Gyorsabb és hatékonyabb tranzakciók:
A kvantumszámítógépek gyorsabban ellenőrizhetik a tranzakciókat, csökkentve az időt és energiát, amelyet a hagyományos proof-of-work algoritmusok igényelnek.
Új innovációk lehetősége:
A kvantumtechnológia új típusú intelligens szerződéseket és decentralizált alkalmazásokat (dApps) hozhat létre, amelyek kifinomultabbak és szélesebb körű funkcionalitással bírnak.
Hálózati szinkronizáció javítása:
A kvantum-alapú hálózatok gyorsabban szinkronizálhatják a csomópontokat, növelve a rendszer megbízhatóságát és rugalmasságát.
Kvantumbiztos algoritmusokra való átállás:
Már most folyamatban vannak kutatások olyan algoritmusok fejlesztésére, amelyek ellenállnak a kvantumtámadásoknak (pl. NIST PQC verseny).
A Bitcoin és más rendszerek frissíthetők új, kvantumbiztos protokollokkal.
A kvantumbiztos (post-quantum) kriptográfia fejlesztése jelentős előrelépéseket mutatott az utóbbi években.
Az alábbiakban összefoglalom a főbb elõrelépéseket ezen a területen:
NIST Post-Quantum Cryptography (PQC) Standardizációs Verseny
Az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete (NIST) többéves folyamatot indított kvantumbiztos kriptográfiai algoritmusok standardizálására.
2022 júliusában a NIST kiválasztotta az első kvantumbiztos algoritmusokat standardizálásra: CRYSTALS-Kyber (kulcsmegosztás/lattice-based).
CRYSTALS-Dilithium, FALCON (digitális aláírás/lattice-based).
Ezek az algoritmusok várhatóan alapvető szerepet játszanak a kvantumbiztos blockchain rendszerekben.
Blockchain és Kvantumbiztos Kriptográfia Integrációja
Ethereum és Bitcoin közösségek kutatásokat végeznek kvantumbiztos aláírási algoritmusok (pl. hash-based vagy lattice-based) implementációjának lehetőségeiről.
Algorand és Quantum Resistant Ledger (QRL):Algorand már alkalmaz olyan kriptográfiai megoldásokat, amelyek biztonságosak kvantumtámadások ellen.
A QRL teljes mértékben kvantumbiztos blockchain technológiát kínál, amely hash-based aláírásokat (pl. XMSS) használ.
Új Kvantumbiztos Kriptográfiai Megközelítések
Lattice-based cryptography: A rejtjelezés ellenáll a kvantum-alapú támadásoknak a rácsalapú matematikai problémákon alapulva.Algoritmusok: CRYSTALS, NTRU, FrodoKEM.
Hash-based cryptography: Hash-függvényekre épül, amelyek biztonságosak maradnak kvantumkörnyezetben.XMSS és SPHINCS+ a legismertebb hash-alapú aláírási rendszerek.
Code-based cryptography: A kódoláselméleten alapuló rendszerek, mint a McEliece kriptográfiai rendszer.
Multivariate polynomial cryptography: Többváltozós polinomiális rendszerek, mint a Rainbow, amelyek digitális aláírásokhoz használhatók.
Kvantumellenálló Blockchain Prototípusok
Egyes blockchain projektek már kísérleteznek kvantumbiztos technológiákkal:Quantum Resistant Ledger (QRL): Teljesen kvantumbiztos blockchain, amely hash-based aláírásokat alkalmaz.
IOTA: Kutatásokat folytat kvantumbiztos aláírási megoldások fejlesztésére.
Hyperledger Fabric: A kvantumbiztos algoritmusok integrálásán dolgoznak.
Kutatási és Fejlesztési Alapok
Több kormány és technológiai vállalat (pl. IBM, Google, Microsoft) nagy összegű forrást biztosít a kvantumbiztos kriptográfia és kvantum-hardver fejlesztésére.
Európai Unió:Az EU Quantum Flagship programja a kvantumbiztonságot célzó kutatások egyik zászlóshajója.
Kvantumbiztos Blockchain Felhasználási Esetek
Digitális identitás: Kvantumbiztos aláírások alkalmazása személyazonosításra.
Adatvédelem és biztonság: Hosszú távon is biztonságos tranzakciók biztosítása.
Tokenizáció és IoT: Kvantumbiztos eszközök biztonságos csatlakoztatása decentralizált rendszerekhez.
Források:
NIST Post-Quantum Cryptography Standardization Project:
NIST Cybersecurity Research Center
NISTIR 8105 – Report on Post-Quantum Cryptography:
"Quantum-Resistant Cryptography" – arXiv preprint:
IBM - IBM