क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है?

क्वांटम कंप्यूटिंग, क्वांटम भौतिकी पर आधारित कंप्यूटिंग का एक रूप है। जहां शास्त्रीय कंप्यूटर गणना करने के लिए बिट्स (शून्य या लोगों) पर भरोसा करते हैं, क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम बिट्स (क्वैबिट्स) का उपयोग करते हैं जो क्वांटम यांत्रिकी का “सुपरपोजिशन” में मौजूद होने का लाभ उठाते हैं: प्रत्येक के लिए कुछ संभावना के साथ शून्य और एक का संयोजन। उदाहरण के लिए, एक qubit, शून्य होने का एक 80 प्रतिशत मौका और एक होने का 20 प्रतिशत मौका हो सकता है। या शून्य होने का 60 प्रतिशत मौका, और एक होने का 40 प्रतिशत मौका। इत्यादि.

क्वांटम कंप्यूटिंग का विचार पहली बार 1980 के दशक में भौतिक विज्ञानी पॉल बेनिओफ द्वारा पेश किया गया था। थोड़ी देर बाद, सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी रिचर्ड फेनमैन और गणितज्ञ यूरी मैनिन ने पहला सुझाव दिया कि क्वांटम कंप्यूटर उन समस्याओं को हल कर सकते हैं जो शास्त्रीय कंप्यूटरों की पहुंच से बाहर हैं। दरअसल, 1990 के दशक में, गणितज्ञ पीटर शोर ने एक एल्गोरिथ्म विकसित किया, जो क्वांटम कंप्यूटर सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टोग्राफी को तोड़ने के लिए उपयोग कर सकता है: “शोर का एल्गोरिथ्म“- अगर क्वांटम कंप्यूटर कभी मजबूत हो गए.

दशकों के शोध के बाद, अक्टूबर 2019 में, Google ने आधिकारिक तौर पर दावा किया कि यह “क्वांटम वर्चस्व” तक पहुंच गया है। यह अनिवार्य रूप से इसका मतलब है कि एक क्वांटम कंप्यूटर ने एक समस्या को हल किया जो एक शास्त्रीय कंप्यूटर हल नहीं कर सकता था। या, अधिक विशिष्ट होने के लिए, इसने 200 सेकंड में एक समस्या को हल कर दिया, जिसे हल करने के लिए 10,000 साल के सबसे मजबूत शास्त्रीय सुपर कंप्यूटर को लिया गया होगा.

जबकि यह एक बड़ी सफलता थी, क्वांटम कंप्यूटर अभी भी शोर के एल्गोरिथ्म को चलाने से काफी दूर प्रतीत होते हैं। एक बात के लिए, वर्तमान क्वांटम कंप्यूटर इसके लिए लगभग मजबूत नहीं हैं, और यह स्पष्ट नहीं है कि प्रौद्योगिकी को स्केल करना कितना आसान या कठिन है। इसके अलावा, वास्तव में उपयोगी होने के लिए, क्वांटम कंप्यूटर “त्रुटि सुधार” नामक एक तकनीकी समाधान पर निर्भर करते हैं, और यह अभी भी एक चुनौती है.

इस तकनीक के भविष्य के विकास की भविष्यवाणी करना कठिन है, लेकिन क्वांटम कंप्यूटर जो शोर के एल्गोरिथ्म को चला सकते हैं, संभवतया कई साल या उससे भी दूर हैं – शायद वे कभी भी संभव नहीं होंगे।.

क्या क्वांटम वर्चस्व बिटकॉइन के लिए खतरा है?

यदि क्वांटम कंप्यूटर उस बिंदु पर पहुंचते हैं जहां वे शोर के एल्गोरिथ्म को चला सकते हैं और सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफी को तोड़ सकते हैं, तो बिटकॉइन वास्तव में हमले के अधीन हो सकता है। विशेष रूप से, कई सिक्के चोरी के अधीन हो सकते हैं.

कुछ लोगों का तर्क है कि चोरी कुछ हद तक सीमित होगी। जबकि सभी सिक्के सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफी (वर्तमान में, ईसीडीएसए एल्गोरिथ्म) द्वारा सुरक्षित हैं, अधिकांश सिक्के SHA256 हैशिंग एल्गोरिथ्म द्वारा भी सुरक्षित हैं। केवल अगर इन दोनों एल्गोरिदम को तोड़ दिया जाता है तो सभी सिक्के एकमुश्त चुराए जा सकते हैं, लेकिन वर्तमान में ऐसा नहीं लगता कि SHA256 (या कोई अन्य हैशिंग एल्गोरिथम) क्वांटम कंप्यूटर द्वारा तोड़ा जा सकता है.

उस ने कहा, बहुत बड़ी मात्रा में सिक्के केवल सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टोग्राफी द्वारा सुरक्षित हैं। वर्तमान अनुमान बताते हैं कि यदि सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टोग्राफी को तोड़ दिया गया तो लगभग 5 मिलियन बिटकॉइन चोरी के अधीन होंगे। ये कुछ ऐसी परिस्थितियाँ हैं जिनमें बिटकॉइन जोखिम में हो सकते हैं:

बिटकॉइन जो बिटकॉइन पते के बजाय एक सार्वजनिक कुंजी को सीधे भेजे गए थे और जिसे तब से स्थानांतरित नहीं किया गया है। इसमें बिटकॉइन के अस्तित्व के पहले दो वर्षों में कई सिक्के शामिल थे। (इनमें से कई सिक्कों को अक्सर सातोशी नाकामोटो के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि यह सही है।)
बिटकॉइन जो पुन: उपयोग किए गए पते में आयोजित किए जाते हैं। एक बार एक पते से बिटकॉइन खर्च करने के बाद, उस पते की सार्वजनिक कुंजी सामने आ गई है, और यदि कोई और बिटकॉइन एक ही पते पर बैठा है, तो फंड चोरी हो सकते हैं। यह एक कारण है कि पता पुन: उपयोग को हतोत्साहित किया जाता है (हालांकि इसका मुख्य कारण गोपनीयता बनाए रखना है).
बटुए में रखे गए बिटकॉइन जो एक सर्वर के साथ अपनी सार्वजनिक कुंजी (आमतौर पर, विस्तारित सार्वजनिक कुंजी) को साझा करते हैं, इसलिए सर्वर सिक्कों के प्राप्त होने पर बटुए को सूचित कर सकता है।.
बिटकॉइन एक पते में आयोजित किया जाता है जिसमें से कांटा-समकक्ष (जैसे बीसीएच या बीएसवी) खर्च किया गया है.
बिटकॉइन जो कि थोड़े अधिक जटिल स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट में होते हैं, क्योंकि इस तरह के कॉन्ट्रैक्ट में सभी पार्टियां आमतौर पर सभी संबंधित सार्वजनिक कुंजियों को जानती हैं.

वास्तव में, तब भी जब बिटकॉइन एक सार्वजनिक कुंजी और हैश दोनों के साथ सुरक्षित होता है, तो ऐसे बिटकॉइन को “क्वांटम दुनिया” में सुरक्षित रूप से खर्च करना एक चुनौती हो सकती है। जब कोई उपयोगकर्ता अपने बिटकॉइन को खर्च करने और बिटकॉइन नेटवर्क पर लेनदेन को प्रसारित करने की कोशिश करता है, तो हमलावर के पास फंडों को आज़माने और चोरी करने के अवसर की एक खिड़की होगी। उस समय, हमलावर लेन-देन की पुष्टि करने से पहले सार्वजनिक-कुंजी एन्क्रिप्शन को तोड़ने की कोशिश कर सकता है और फिर बिटकॉइन को अपने स्वयं के पते में बदल सकता है।.

यह कहने के लिए पर्याप्त है, अगर क्वांटम कंप्यूटर अचानक किसी के प्रत्याशित होने की तुलना में बहुत मजबूत हो गए हैं, तो बिटकॉइन को समस्या होगी.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि क्वांटम कंप्यूटर जो शोर के एल्गोरिथ्म को अचानक चला सकते हैं, तो बिटकॉइन पहला या मुख्य लक्ष्य होने की संभावना नहीं है। सार्वजनिक-कुंजी एन्क्रिप्शन दुनिया की अन्य सभी डिजिटल सूचनाओं की सुरक्षा करता है, जिसमें सैन्य खुफिया, बैंक डेटा और मौजूदा वित्तीय बुनियादी ढांचे, संचार नेटवर्क और बाकी चीजें शामिल हैं।.

क्या बिटकॉइन को क्वांटम प्रतिरोधी बनने के लिए अपग्रेड किया जा सकता है?

हां, बिटकॉइन प्रोटोकॉल को उन्नत किया जा सकता है जो क्वांटम प्रतिरोधी हो.

संक्षेप में, बिटकॉइन के हस्ताक्षर एल्गोरिदम को एक क्वांटम-प्रतिरोधी हस्ताक्षर एल्गोरिदम के साथ बदलना होगा। अलग-अलग गवाह की सक्रियता के बाद से, बिटकॉइन के हस्ताक्षर एल्गोरिथ्म को अपेक्षाकृत आसानी से एक बैकवर्ड-संगत, सॉफ्ट कांटा अपग्रेड के माध्यम से बदला जा सकता है। (वर्तमान ECDSA हस्ताक्षर एल्गोरिदम को निकट भविष्य में Schnorr हस्ताक्षर एल्गोरिथ्म द्वारा एक नरम कांटा के माध्यम से आंशिक रूप से प्रतिस्थापित किया जा सकता है।)

अपग्रेड के बाद, उपयोगकर्ताओं को अपने बिटकॉइन को नए पते पर स्थानांतरित करना चाहिए ताकि क्वांटम-प्रतिरोधी हस्ताक्षर एल्गोरिदम द्वारा संरक्षित किया जा सके। उपयोगकर्ता जो समय से पहले माइग्रेट नहीं करते हैं, क्वांटम कंप्यूटर शोर के एल्गोरिथ्म को चला सकते हैं, उनके बिटकॉइन के चोरी होने का जोखिम किसी न किसी तरह से चलेगा.

बिटकॉइन प्रोटोकॉल को संभावित रूप से बिटकॉइन को ब्लॉक करने के लिए अपग्रेड किया जा सकता है, अगर वे समय पर एक सुरक्षित पते पर स्थानांतरित नहीं होते हैं। इस उपाय का मतलब होगा कि मूल मालिक बिटकॉइन को खो देगा – लेकिन, निश्चित रूप से, वे शायद किसी भी हमले के लिए बिटकॉइन खो देंगे। (यह सुझाव दिया गया है कि इन बिटकॉइन को संभवतः उनके सही मालिकों द्वारा शून्य-ज्ञान प्रमाण क्रिप्टोग्राफी के माध्यम से अनलॉक किया जा सकता है – लेकिन यह अभी भी बहुत ही सट्टा है।)

क्वांटम कंप्यूटिंग के विकास की वर्तमान स्थिति को देखते हुए, यह अपेक्षित है कि बिटकॉइन के पास पर्याप्त उन्नत चेतावनी होगी कि एक उन्नयन की आवश्यकता होगी। विशेषज्ञों का मानना है कि हम अभी तक उस बिंदु के निकट कहीं भी नहीं हैं.

क्या बिटकॉइन माइनिंग को तोड़ दिया जा सकता है?

क्वांटम कंप्यूटर शास्त्रीय कंप्यूटरों की तुलना में तेजी से बिटकॉइन खदान करने में सक्षम हो सकते हैं। हालाँकि, क्योंकि बिटकॉइन खनन हैशिंग (सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफी पर नहीं) पर आधारित है, यह संभवतः किसी भी हद तक नहीं तोड़ा जाएगा.

बल्कि, क्वांटम कंप्यूटिंग के आगमन से सबसे तेजी से खनन हार्डवेयर का निर्माण करने के लिए एक नई हथियारों की दौड़ हो सकती है, जहां तक एक नया संतुलन पाया जाता है। बिटकॉइन माइनिंग परिदृश्य के समान विकास पहले ही हो चुके हैं जब सीपीयू से जीपीयू और एएसआईसी ने जीपीयू से लिया।.