Чому люди бояться, що квантові комп’ютери знищать криптовалюту?

Заголовок оригіналу: Квантовий комп’ютер — не загроза Web3, а оновлення.
Автор оригіналу: DAVID ATTERMANN
Переклад: Peggy, BlockBeats

Автор оригіналу:律动BlockBeats

Джерело оригіналу:

Перепублікація: Mars Finance

Редакторський коментар: Обговорення «чи знищить квантовий комп’ютер Web3» часто ігнорує справжній напрямок змін. У цій статті зазначається, що квантовий комп’ютер — це не загроза, а перехід у сфері безпеки інфраструктури: сильна криптографія, комунікація з можливістю виявлення підробки, фізично-залежна випадковість та ідентифікація — поступово стають базовими можливостями. У цьому процесі блокчейн більше не потребує постійного «компенсування» недовірливого мережевого середовища на рівні програмного забезпечення, а може зосередитися на управлінні, стимулюванні та міждоменній співпраці — невід’ємних питань.

Що важливіше, — поява квантових технологій співпадає з реальним впровадженням автономних AI-систем. Коли безпека стане інфраструктурою, Web3 справді перейде у зрілу стадію «самоврядування, обіцянок і координації».

Нижче наведено оригінал:

Обговорення «чи знищить квантовий комп’ютер Web3» — це неправильний фокус. Таке формулювання — це просто інверсія. Квантові обчислення не зроблять цифрові системи менш безпечними; навпаки, вони перенесуть безпеку ще глибше у фундаментальні рівні інфраструктури. Зі впровадженням нових стандартів криптографії та можливістю нових безпечних каналів зв’язку, базові засоби безпеки стануть дешевшими та стандартизованими по всьому Інтернету.

Одночасно AI-системи починають рухатися від «мислення» до «дій». Коли помічники перестають просто відповідати на питання і починають бронювати квитки, переказувати гроші, керувати ресурсами — виклики змінюються. Питання вже не в тому, чи здатен AI генерувати хороші відповіді, а в тому, чи може програмне забезпечення безпечно діяти у середовищах, де системи не довіряють одна одній. Як довести, що AI зробив щось, звідки взялися дані, і що йому дозволено робити — стає найважливішим обмеженням.

Саме ця проблема — причина, чому ідеї на кшталт JARVIS досі не реалізовані. Основний бар’єр — це довіра. Помічник, який вимагає постійного підтвердження людиною при витраті грошей, доступі до чутливих даних або розподілі ресурсів, — не є справжньо автономним. Якщо йдеться про реальні дозволи, і немає способу машинно підтвердити особу, права та відповідність, — «самоврядність» миттєво зникає.

А квантові обчислення саме в цей момент знижують вартість безпеки.

1. Що справді змінює квантовий комп’ютер (і що він не змінює)

Коли говорять про «квантовий», зазвичай мають на увазі квантові комп’ютери. Вони не просто «швидші GPU», а спеціалізовані машини, що використовують квантову механіку для розв’язання певних задач у рази швидше за класичні обчислення.

Їхні сильні сторони — факторизація великих чисел, розв’язання дискретних логарифмів, оптимізаційні та імітаційні задачі.

Їхні слабкості — універсальні обчислення, запуск великих програмних систем, заміна хмарної інфраструктури, тренування AI-моделей.

Отже, що саме зруйнує квантовий комп’ютер?

Відповідь — частину сучасної публі-key криптографії. RSA та еліптичні криві (ECC) базуються на математичних задачах, які квантові комп’ютери здатні розв’язати ефективніше. Це важливо, бо криптографія — не лише основа блокчейну, а й довіра в усьому Інтернеті: механізми входу, цифрові сертифікати, підписи, обміни ключами, системи ідентифікації — все залежить від неї.

Найбільша невизначеність — у часі. Більшість експертів вважає, що квантові комп’ютери, здатні зламати криптографію, з’являться через 10–20 років, але ніхто не може виключити швидшого прогресу або раптового прориву.

Найбільш реальний ризик сьогодні — збір даних зараз, щоб згодом розшифрувати їх (Harvest Now, Decrypt Later).

Ризик полягає не в тому, що глобальна система безпеки раптово зламається, а у так званому HNDL — «збирати зараз, розшифрувати пізніше». Зловмисники можуть вже сьогодні записувати зашифровані повідомлення та дані, щоб у майбутньому, коли квантові обчислення стануть доступними, розшифрувати їх.

Ця стратегія створює довгострокові ризики витоку інформації: урядові та військові комунікації, інтелектуальна власність компаній, медичні дані, особисті записи, юридичні та фінансові архіви.

Саме тому постквантова криптографія (Post-Quantum Cryptography) вже сьогодні активно розробляється урядами, хмарними сервісами та регульованими галузями. Дані, що передаються сьогодні, мають зберігатися конфіденційними десятиліттями; якщо припустити, що їх можна буде розкрити у майбутньому, — сучасні гарантії безпеки втрачають сенс.

Це — перехід у безпекову інфраструктуру, а не системний колапс.

Постквантова криптографія не потребує квантового обладнання. Це переважно оновлення програмного та протоколів рівня — TLS, VPN, гаманці, системи ідентифікації та підпису. Це не станеться в один «день перемикання», а стане поступовим процесом, схожим на міграцію IPv6 — повільним, нерівномірним, але неминучим.

Ця зміна матиме значний вплив на корпоративну та державну інфраструктуру, тоді як для блокчейну — він є відкритою системою, де найцінніше — приватні ключі, а не історія транзакцій. Для Web3 — квантові обчислення не несуть кризи виживання, а лише підштовхують до оновлення криптографії, що є шляхом до більшої безпеки, а не руйнування системи.

Ця тенденція вже проявляється у провідних екосистемах. Ethereum Foundation нещодавно зробила підвищення квантової безпеки пріоритетом у протоколах, запустила дослідження та тестові середовища для анти-квантових підписів, моделей акаунтів і транзакцій. Це свідчить про те, що ризик усвідомлений і перехід у інфраструктуру вже почався, хоча масове квантове обладнання ще не з’явилося.

2. Найбільш ігнорована зміна: зміни на мережевому рівні

Якщо квантові обчислення зосереджені на математичних основах захисту ключів, то квантовий зв’язок — на довірчій моделі мережі.

Квантовий зв’язок не означає передачу даних «через квантовий комп’ютер». Хоча існує кілька реалізацій (про них далі), найсуттєвіше — квантова розподіл ключів (QKD): використання квантових станів для створення каналу зв’язку з можливістю виявлення підробки. Самі повідомлення залишаються класичними, але змінюється — будь-яке пасивне прослуховування на фізичному рівні буде виявлене.

Це не швидший інтернет, а механізм недопустимості таємного прослуховування.

Деякі квантові властивості не можна копіювати і не можна спостерігати без впливу. Використовуючи їх для генерації ключів або перевірки каналів, перехоплення стає неможливим без виявлення.

Чому це змінює дизайн систем

Це важливо, бо більша частина сучасних систем Web3 базується на припущенні: мережевий канал — ворожий і невидимий.

Трафік може бути перехоплений без відома; атаки «людина посередині» важко виявити; довіра до мережі — дуже слабка.

Тому верхні рівні систем змушені компенсувати це через копіювання, валідацію та економічні механізми безпеки.

Якщо ж інфраструктурний рівень матиме вбудовані механізми гарантії цілісності каналу, квантовий зв’язок знизить вартість підтримки безпеки каналу. Це часто ігнорується у популярних «теоріях знищення квантів».

Чи стане це масовим?

Як і квантові обчислення, повсюдна розповсюдженість QKD, ймовірно, займе ще 10–20 років. Але не можна виключати й швидшого розвитку — наприклад, проривів у релейних станціях, супутникових мережах або інтегрованих фотонних технологіях.

3. Довіра до автономних систем

Квантовий прорив — це перехід у безпекову інфраструктуру Інтернету. З часом сильна криптографія та комунікація з можливістю виявлення підробки стануть базовими можливостями, а не додатковими перевагами.

Але справжній виклик — у зростанні автономних AI-агентів.

Автономні системи не можуть покладатися на неформальну довіру або інституційні обхідні шляхи, як люди. Вони потребують:

Перевіреного виконання: не можна просто довіряти заявам агента, потрібно мати підтвердження.

Механізмів координації: робочі процеси кількох агентів потребують нейтральних спільних станів.

Відстеження даних: при поширенні синтезованих та контрфактичних даних важливо підтверджувати джерело.

Обіцянок: агенти мають здатність давати зобов’язання, на які інші можуть покладатися.

Квантова мережа не вирішить безпосередньо питання координації, але вона закладає «товаризацію» безпеки на рівні основ. Коли безпека стане інфраструктурною складовою, більше координаційних процесів зможе відбуватися поза ланцюгом із більшою гарантією. Ідентифікація та членство стануть більш тісними до структури мережі. Для деяких робочих процесів глобальне поширення копій вже не потрібно. Блокчейн починає перетворюватися з «чистої системи широкого поширення» у платформу для координації автономних систем.

4. Передові квантові примітиви

Наступний розділ — про довгострокові можливості, якщо квантові мережі зможуть вийти за межі вузьких застосувань і масштабуватися. Вони посилять базову безпеку і відкриють нові можливості для проектування протоколів. Подібно до QKD, ці примітиви спрямовані на «зняття вузьких місць» у координації.

Деякі з них ближчі до реального застосування, інші — архітектурні сигнали майбутніх еволюцій систем довіри.

Перший рівень (0–10 років):

Фізична обов’язкова випадковість: генерація випадкових чисел, обмежена фізичними процесами, важко передбачити або контролювати.

Непідробна ідентифікація та підтвердження: на основі фізичних характеристик, запобігання копіюванню та підробкам.

Другий рівень (понад 10 років):

Синхронізація часу як основна примітива: час перестає бути просто параметром системи і стає підтверджуваною базовою можливістю.

Підтверджуваний перехід станів: зміни станів між системами можна довести за допомогою низькорівневих механізмів.

Третій рівень (на передовій досліджень, з високою невизначеністю):

Координація на основі заплутаності: використання заплутаності для створення нових структур співпраці.

Повністю мінімальні довіри між доменами: передача повідомлень між різними довірчими зонами з майже нульовими припущеннями.

Загалом, квантові технології — не «знищують» Web3, а сприяють оновленню безпекової бази. Коли вартість безпеки знизиться, справжнім бар’єром стане не криптографія, а здатність автономних систем надійно співпрацювати у недовірливих середовищах.

1. Перевіряємі перехід станів

Від «програмної обмеженості» до «фізичної неповторюваності»

У сучасних блокчейнах власність є незамінною через консенсус у мережі. Вона регулюється протоколами і підтримується копіюванням та узгодженістю багатьох вузлів. Літопис існує, щоб гарантувати, що одна й та сама станова точка не буде дубльована або витрачена двічі.

Квантова телепортація вводить зовсім інший примітив: стан можна передати, але під час передачі він не може бути скопійований і буде «знищений» у момент передачі. Іншими словами, неповторюваність більше не залежить лише від програмних правил, а стає фізичною властивістю.

Чому це важливо? Як це змінить дизайн систем?

Гарантія апаратного підтвердження: контроль над нерозголошеними інструментами, суверенними сертифікатами або реальними активами може базуватися на фізично-незамінних станах із апаратним підтвердженням.

Менше довіри до механізмів прив’язки активів: частина механізмів зв’язку з реальними активами може залежати від фізичних неповторюваних характеристик, а не лише від комітетів, мульти-підписів або суспільної довіри.

Спрощення протоколів: частина гарантій неповторюваності переноситься на фізичний рівень, зменшуючи складність логіки у протоколах, що лише запобігають дублюванню.

2. Заплутаність як примітив довіри

Блокчейн через глобальне копіювання стану і механізми консенсусу вирішує конфлікти і забезпечує координацію. Міждоменна взаємодія зазвичай вимагає важких перевірок або довірених релеєрів; порядок подій визначається через блоки і кінцевість.

Заплутаність вводить інший примітив: створення спільної кореляції без централізованого координатора. Це дозволяє учасникам на ранніх етапах встановлювати узгодженість або вирівнюватися без розкриття базових даних.

З цього погляду, заплутаність — не «швидше досягнення консенсусу», а механізм встановлення довіри ще на початкових етапах, що відкриває нові можливості для міжсистемної та міждоменної співпраці.

Чому це важливо і як змінить дизайн систем:

Раннє узгодження: «сортувальники» (sequencers) можуть формувати спільне уявлення про «порядок» ще до остаточного підтвердження.

Чистіша міждоменна синхронізація: кілька доменів можуть довести, що вони бачили один і той самий потік подій, без залежності від одного релеєра.

Зменшення надмірних компенсаторних заходів: частина узгоджень може бути встановлена ще до важких глобальних рішень, зменшуючи витрати на захист від ворожих мереж.

4. Фізична обов’язкова випадковість

Від ігрових випадкових маяків до фізично підтвердженої непередбачуваності. Випадковість — основа вибору валідаторів, вибору блоків, відбору комітетів, аукціонів і стимулів. Сучасні генератори випадкових чисел — це здебільшого алгоритми, що можуть бути маніпульовані або зсувані.

Квантові процеси здатні генерувати випадковість, яку важко передбачити або контролювати фізичними законами.

Чому це важливо і як змінить дизайн систем:

Більш чистий відбір комітетів і пропонентів: зменшення можливостей для тонких маніпуляцій.

Більш справедливий порядок і аукціони: зменшення виграшу у «тайм-інг» і підвищення стійкості до стратегій із затримкою.

Більш надійні механізми стимулювання: ускладнення шахрайських схем, що базуються на випадковості.

5. Неповторюваний ідентифікатор та підтвердження

Від «ключ — це ідентифікатор» до «пристрій — це ідентифікатор». В Web3 ідентифікація сьогодні здебільшого — це володіння ключем. Протидія Sybil-атакам базується на економічних витратах або суспільних правилах. Ідентифікація вузлів — здебільшого на рівні програмного забезпечення.

Квантовий стан не може бути скопійований. У поєднанні з апаратним підтвердженням, це може забезпечити неповторювану ідентифікацію пристроїв і більш сильне віддалене підтвердження: доведення, що повідомлення або обчислення справді походять із конкретного фізичного пристрою.

Чому це важливо і як змінить дизайн систем:

Більш сильна гарантія кінцевих точок: повідомлення і заяви про виконання можна прив’язати до конкретного фізичного середовища.

Зменшення довіри до релеєрів і оракулів: підтвердження базується на апаратних характеристиках, а не лише на програмних ідентифікаторах.

Більш надійне підтвердження обчислень: важче підробити історію виконання.

6. Відсоткування часу як основної примітиви

Від «м’якого» годинника до «протоколу рівня часу». У сучасних блокчейнах час — це здебільшого припущення. Тайм-слоти і порядок подій — потенційні точки вразливості, що можуть спричинити MEV. Завдяки квантовій синхронізації, узгодження часу на великих відстанях стане точнішим.

Чому це важливо і як змінить дизайн систем:

Більш справедливі вікна створення блоків: зменшення асиметрії затримок, обмеження стратегій «спринту».

Чистіше міждоменне врегулювання: менша кількість гонок і конфліктів.

Більш стабільний порядок: зменшення чутливості до мережевих коливань.

7. Мінімальна довіра для міждоменної співпраці

Від «комітети скрізь» до «пов’язане фізичним підтвердженням повідомлення». Безпека міжланцюгових мостів — одна з головних проблем Web3. Мости залежать від комітетів, мульти-підписів, релеєрів і оракулів — кожен із яких збільшує довіру і потенційні збої.

З розвитком заплутаності і можливості виявлення підробки каналів, різні домени зможуть довести, що спостерігали за одним і тим самим потоком обіцянок або подій, з меншими суспільними довірчими припущеннями.

Чому це важливо і як змінить дизайн систем:

Мінімізація довірчого набору мостів: при більшій базовій безпеці зменшуються катастрофічні збої.

Чистіша міждоменна черговість: без необхідності централізованих операторів, легше створювати спільний порядок.

Безпека на рівні нижчих рівнів

Зараз блокчейн змушений імітувати неповторюваність, випадковість, ідентифікацію, порядок і міждоменні повідомлення на програмному рівні, бо базова мережа і апаратне забезпечення за замовчуванням недовірливі. Запам’ятовувані квантові мережі переносять частину цих можливостей у саму інфраструктуру.

Це схоже на історію розвитку інфраструктури: TLS — криптографія у мережі; TEE — довіра у апаратному рівні; secure boot — цілісність запуску у прошивці.

Блокчейн не стане застарілим через це; він стане «легшим» — не потрібно буде повторювати кожну довірчу примітиву у програмному забезпеченні, а зосередитися на невирішених питаннях: управлінні, стимулюванні, змові та протидії спільним станам.

5. Контраргументи і реальні обмеження

Навіть якщо квантова безпечна мережа залишиться вузьким стратегічним напрямком, вона вже здатна змінити стандарти і дизайн систем. Висока довіра до каналів не обов’язково має бути універсальною — достатньо, щоб частина мережі забезпечувала комунікацію з можливістю виявлення підробки, і тоді загальна модель загрожує змінитися.

На сьогодні квантова безпека залишається дорогою, крихкою і з обмеженим покриттям. Впровадження і обслуговування — складне і важке для інтеграції з існуючою інфраструктурою. Для багатьох застосувань достатньо постквантової криптографії, тому квантові безпечні лінки швидше зосередяться у високовартісних сферах: урядові мережі, фінансові системи, ключові державні системи.

Загалом, сформується гібридна карта довіри: частина каналів матиме підвищені гарантії за замовчуванням, а відкритий інтернет залишиться ворожим середовищем.

Це нерівномірне поширення не зменшить тенденцію до архітектурних змін, а лише зробить її більш «зміщеною».

6. Як системи адаптуються з часом

Великі інфраструктурні зміни рідко відбуваються «одним махом». Зміни у проектуванні систем зазвичай починаються раніше за широке впровадження нових технологій, особливо у сфері безпеки. Як тільки нові стандарти приймаються і починається раннє розгортання, розробники починають будувати нову базову лінію, навіть якщо інфраструктура ще не повністю оновлена.

Більш реалістичний сценарій розвитку:

Наступні 5 років: комерціалізація засобів безпеки

Постквантова криптографія поступово поширюватиметься у хмарних сервісах, компаніях і регульованих сферах. «Квантова безпека» стане стандартною частиною безпечних конфігурацій, а не додатковою опцією. На початкових етапах високовартісні лінки з квантовою безпекою з’являться у фінансових, урядових і критичних інфраструктурах.

Навіть якщо ці оновлення не стануть масовими, вони вже почнуть формувати підвалини для системної архітектури: команди будуть враховувати більш сильний рівень мережевих і криптографічних базових гарантій, зосереджуючись на тому, як системи взаємодіють, координують дії і виконують правила у недовірливих середовищах.

5–10 років: зміщення проектних припущень

Коли більш сильні криптографічні примітиви стануть стандартом, системи вже не будуть потребувати надмірної обробки для протидії ворожим мережам і слабкій криптографії. Базові платформи почнуть інтегрувати механізми цілісності виконання, апаратного підтвердження і верифікації — раніше вважалися «преміум-функціями».

На цьому етапі зміни більше стосуватимуться того, як проектують системи: вони будуть орієнтовані на «заздалегідь безпечний» світ, а складність переміститься у питання взаємодії, управління правами і міжкордонної координації.

Більше 10 років: інфраструктура наздоганяє дизайн

Квантові безпечні канали і комунікація з можливістю виявлення підробки стануть звичайними у ключових фінансових центрах, урядових мережах і важливих маршрутах. До того часу більшість сучасних систем вже будуть побудовані з урахуванням більш сильних безпекових припущень, а інфраструктура — відповідати цим стандартам.

Квантові технології — драйвер наступного етапу автономності

Розгляд квантових технологій як головної загрози Web3 — це неправильний підхід. Насправді, вони — прискорювач: з’являються одночасно з початком впровадження автономних AI-систем у реальний світ.

Вони закладають криптографічні примітиви у саму інфраструктуру. Сильна криптографія, комунікація з можливістю виявлення підробки і цілісність виконання стають дешевшими, стандартизованими і більш доступними. Це знижує «вартість довіри» і відкриває нові можливості для створення AI-агентів, які справді мають владу: з можливістю перевірки виконання, обмеження прав і з можливістю прив’язки зобов’язань у недовірливих системах.

Квантові технології не знищать Web3, а змусить його розвиватися.

Коли безпека стане інфраструктурною складовою, залишаться найскладніші питання — про самоврядність, обіцянки і співпрацю у недовірливих системах.