رمزارزها (Cryptocurrency) پتانسیل تغییر امور مالی، حذف واسطه‌ها و ایجاد حساب برای میلیون‌ها نفر در سراسر جهان را دارند. رایانه‌های کوانتومی نیز می‌توانند با آوردن قدرت فوق‌العاده خود به فرآیند، نحوه طراحی داروها و مواد شیمیایی را تغییر دهند.
اما مشکل اینجاست: اگر محاسبات کوانتومی سریع‌تر از تلاش‌ها برای اثبات پول دیجیتالی به بلوغ برسد، فناوری بلاک چین که به رمزارزها قدرت می‌دهد، می‌تواند در برابر حملات پیچیده و تراکنش‌های جعلی آسیب‌پذیر باشد.
رمزارزها توسط فناوری به نام رمزنگاری کلید عمومی ایمن می‌شوند. این سیستم همه جا حاضر است، از خریدهای آنلاین شما محافظت می‌کند و ارتباطات شما را برای هر کسی غیر از گیرنده مورد نظر مخفی می‌کند. این فناوری با ترکیب یک کلید عمومی، کلیدی که همه می‌توانند ببینند، با کلید خصوصی که فقط برای شماست، کار می‌کند.
اگر پیشرفت فعلی ادامه یابد، رایانه‌های کوانتومی قادر خواهند بود رمزنگاری کلید عمومی را بشکنند و به طور بالقوه تهدیدی جدی برای دنیای کریپتو ایجاد کنند، جایی که برخی از ارزها صدها میلیارد دلار ارزش دارند. اگر رمزگذاری شکسته شود، مهاجمان می‌توانند هویت مالکان قانونی ارزهای دیجیتال، NFTها یا سایر دارایی‌های دیجیتال را جعل کنند.
داون سانگ (Dawn Song) کارآفرین حوزه امنیت کامپیوتر و استاد دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: «هنگامی که محاسبات کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند شود، اساساً تمام تضمین‌های امنیتی ناتوان می‌شوند. هنگامی که رمزنگاری کلید عمومی خراب می‌شود، کاربران ممکن است سرمایه خود را از دست بدهند و کل سیستم خراب شود.»
کامپیوترهای کوانتومی قدرت خود را با دستکاری داده‌های ذخیره شده بر روی کیوبیت‌ها به دست می‌آورند. برای شکستن رمزگذاری، رایانه‌های کوانتومی باید هزاران کیوبیت را تحت کنترل درآورند، بسیار بیشتر از ده‌ها کیوبیت که ماشین‌های امروزی توانایی آن را دارند. ماشین‌ها همچنین به کیوبیت‌های پایداری نیاز خواهند داشت که بتوانند محاسبات را بسیار طولانی‌تر از لحظات کوتاه ممکن در حال حاضر انجام دهند.
اما سازندگان کامپیوترهای کوانتومی سخت تلاش می‌کنند تا این کاستی‌ها را برطرف کنند. آنها کیوبیت‌های بیشتری را در ماشین‌ها پر می‌کنند و روی روش‌های تصحیح خطای کوانتومی کار می‌کنند تا کمک کنند که کیوبیت‌ها محاسبات پیچیده‌تر و طولانی‌تری را انجام دهند.
نیر مینربی (Nir Minerbi) مدیر عامل سازنده نرم افزارهای کوانتومی Classiq Technologies گفت: «ما انتظار داریم ظرف چند سال، رایانه‌هایی قدرتمند برای شکستن بلاک چین ها در دسترس باشند.»
رمزارز برای این مشکل راه حلی دارد؟
خبر خوب برای طرفداران ارزهای دیجیتال این است که مشکل محاسبات کوانتومی را می‌توان با استفاده از فناوری رمزنگاری کوانتومی که صنعت محاسبات از مدت‌ها قبل شروع به توسعه کرده است، برطرف کرد. مؤسسه ملی استانداردها و فناوری دولت ایالات متحده (NIST) که در تلاش است تا از این مشکل پیشی بگیرد، چندین سال در حال کشف یک فرآیند دقیق برای یافتن الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی با مشارکت محققان در سراسر جهان است.
در واقع، چندین گروه در صنعت بلاک چین به طور فعال روی نرم‌افزارهای مقاوم به کوانتوم کار می‌کنند:
پروژه اتریوم که از نظر ارزش کل بزرگترین ارز رمزنگاری شده پس از بیت کوین را ایجاد کرد، ترسیم یک مسیر پسا کوانتومی را آغاز کرده است. جاستین دریک (Justin Drake)، محقق بنیاد اتریوم، ایده‌های مقاومت کوانتومی در اتریوم 3.0 را در کنفرانس StarkWare در سال 2019 به تفصیل بیان کرد. هرچند که احتمالاً راه زیادی باقی مانده است چرا که انتقال فعلی اتریوم به اتریوم 2.0 سال‌ها طول می‌کشد.
برخی از افراد در حال ساخت فناوری ارزهای دیجیتال و بلاک چین جدید هستند که برای دوره محاسبات کوانتومی طراحی شده است. از جمله آنها می‌توان به Quantum Resistant Ledger و Bitcoin Post Quantum اشاره کرد که علی‌رغم نام آن با ارز دیجیتال اصلی بیت‌کوین ارتباطی ندارد. این افراد از الگوریتم‌های پساکوانتومی برای محافظت در برابر حملات کوانتومی در آینده استفاده می‌کنند.
رایانش کوانتومی کمبریج، استارتاپی که با شرکت سازنده کامپیوترهای کوانتومی هانیول (Honeywell) ادغام شده، بر روی فناوری امنیت کوانتومی کار می‌کند که «می‌تواند در هر شبکه بلاک چین اعمال شود». هدف آن ایمن‌سازی ارتباطات بین رایانه‌های ذخیره‌کننده داده‌های بلاک چین و همچنین ایمن‌سازی امضاهایی است که برای رمزگذاری و امضای داده‌های بلاک چین استفاده می‌شوند.
بنیاد Hyperledger یک پروژه نرم افزاری متن‌باز که برای استفاده تجاری از بلاک چین طراحی شده است، کار بر روی رمزنگاری پسا کوانتومی را با عنوان Ursa آغاز کرده است. دانیلا باربوسا (Daniela Barbosa) مدیر اجرایی Hyperledger می‌گوید: «Ursa کتابخانه‌ای از نرم‌افزار رمزنگاری است که پروژه‌های Hyperledger می‌توانند از آن استفاده کنند.»
پیتر چاپمن، مدیر عامل سازنده کامپیوترهای کوانتومی IonQ می گوید، مشکلی که تاکنون در مورد الگوریتم های رمزنگاری پسا کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته این است که آنها معمولاً به کلیدهای رمزگذاری عددی طولانی‌تر و زمان پردازش طولانی‌تری نیاز دارند. این امر می‌تواند به میزان قابل توجهی میزان توان محاسباتی مورد نیاز برای نگهداری بلاک چین‌ها را افزایش دهد.
