211service.com
Ar kvantiniai pinigai sukurs kvantinį nusikaltimą?
Per pastaruosius porą metų nemažai kvantinių asmenų susidomėjo (palyginti) sena kvantinių pinigų problema.
Iššūkis yra sukurti kvantinę būseną, kuri galėtų veikti kaip pinigų forma. Kaip ir paprasti grynieji pinigai, vietoj prekių būtų keičiami kvantiniai pinigai. Jis būtų siunčiamas ir gaunamas internetu, neįtraukiant trečiųjų šalių, pvz., bankų ir kredito kortelių bendrovių. Dėl to sandoriai taptų anonimiški ir sunkiai atsekami, kitaip nei šiandienos internetinės operacijos, kurios visada palieka elektroninį popierinį pėdsaką. Tai vienas didelis pranašumas prieš šiandienos pinigus.
Kitas dalykas yra tai, kad kvantinių būsenų negalima nukopijuoti, todėl negalima suklastoti kvantinių pinigų.
Tačiau kvantiniai pinigai turi turėti kitą savybę: kiekvienas turi turėti galimybę patikrinti, ar pinigai yra autentiški. Pasirodo, tai sunku, nes kvantinių būsenų matavimai linkę jas sunaikinti. Tai tarsi klasikinių vekselių tikrinimas, ar jie dega.
Tačiau yra būdas tai apeiti, remiantis viešojo rakto šifravimo idėjomis. Idėja yra rasti matematinį procesą, kurį lengva atlikti viena kryptimi, bet sunku atlikti priešinga kryptimi. Daugyba yra garsus pavyzdys. Lengva padauginti du skaičius, kad gautumėte trečią, tačiau sunku pradėti nuo trečiojo skaičiaus ir išsiaiškinti, kurie du veiksniai jį sukūrė.
Šifravimas viešuoju raktu išnaudoja šią asimetriją. Schema yra paskelbti viešąjį raktą, kurį kiekvienas gali naudoti pranešimui užšifruoti. Tai paprastas procesas, pavyzdžiui, dauginimas. Tačiau iššifruoti pranešimą sunku visiems, kurie neturi kito rakto, kuris yra privatus. Tai prilygsta faktoringo procesui.
Įdomu tai, kad jo saugumas neįrodytas. Visi tiesiog pripažįsta, kad tai saugu, nes niekas nerado būdo lengvai apskaičiuoti skaičius, nepaisant daugelio metų bandymų.
Galbūt yra būdas lengvai apskaičiuoti skaičius ir, jei jis bus rastas, viešojo rakto šifravimas per naktį taptų nenaudingas. Tačiau iki tol visi mano, kad šis metodas yra saugus. Svarbu tai, kad viešojo rakto šifravimas nėra pagrįstas jokiais matematiniais saugumo įrodymais, o remiasi bendru įsitikinimu, kad jis tikriausiai yra saugus.
Klausimas kvantinių pinigų guru mums atskleidžia, ar panašiai asimetrinis procesas gali lemti panašų kvantinių grynųjų pinigų saugumo užtikrinimą.
Praėjusiais metais išnagrinėjome vieną schemą, kurią pasiūlė Masačusetso technologijos instituto Kembridže. Ši grupė jau kurį laiką kuria ir laužo kvantinių pinigų schemas.
Jų idėja yra sukurti kvantinius pinigus, susidedančius iš dviejų dalių: kvantinės būsenos, kaip ir fotonų grupės kvantinės savybės, ir klasikinio serijos numerio, suderinto su kvantine būsena.
Bet kuris kvantinių pinigų vartotojas gali patikrinti, ar šie pinigai yra košeriniai, naudodamas kvantinį algoritmą, veikiantį kvantiniame kompiuteryje. Jei serijos numeris sutampa su kvantine būsena, kompiuteris grąžina pinigus būsimam naudojimui. Jei nesutampa, pinigai turi būti padirbti. Tokiu atveju pinigai sunaikinami.
Šios schemos saugumas priklauso nuo sunkumų, kuriuos klastotojas gali sukurti kvantinę būseną, kuri gali suklaidinti tikrinimo algoritmą.
Bėda ta, kad visos iki šiol buvusios kvantinių pinigų schemos pasirodė nesaugios. Visada yra įvairių spragų, kurias gali panaudoti klastotojas, kad apgautų tikrinimo algoritmą, kad jis priimtų padirbtas kvantines būsenas.
Šiandien ši Edward Farhi vadovaujama grupė (ar bent jau dauguma jų) pasiūlė naują požiūrį, kuris, jų manymu, bus saugus. Jų kvantiniai pinigai yra pagrįsti naujos rūšies asimetrija: kad du identiški mazgai gali atrodyti visiškai skirtingai. Taigi, nors gali būti lengva padaryti bet kurį mazgą, sunku rasti būdą, kaip vieną paversti kitu.
Farhi ir bendradarbiai sako: Tariamas mūsų kvantinių pinigų schemos saugumas grindžiamas prielaida, kad atsižvelgiant į du skirtingai atrodančius, bet lygiaverčius mazgus, sunku aiškiai rasti transformaciją, kuri perkeltų vieną į kitą.
Tai atrodo įdomu, bet susiduria su bendro priėmimo iššūkiu. Gali būti, kad kvantinio mazgo metodas yra saugus ir artimiausiu metu nebus nutrauktas. Tačiau nesulaužyti tokios schemos nėra tas pats, kas įrodyti, kad ji saugi. Taigi jis taip pat gali nepaisyti atakos ir vis tiek būti nesaugus kokiu nors dar neatrastu būdu.
Farhi ir bendradarbiai tikisi, kad po 20 metų, kai pagaliau bus sukurtas kvantinis internetas, galintis nešti kvantinius grynuosius pinigus, kvantinio mazgo mįslė vis tiek atrodys tokia asimetrinė, kaip dabar.
Iki tol galbūt būsime pasirengę priimti tai kaip kvantinių pinigų pagrindą.
Net ir tada yra dar viena problema, susijusi su kvantiniais pinigais, dėl kurios daugumai žmonių bus nepraktiška juos priimti. Ir tai yra tikrinimo algoritmo apribojimai. Tai grąžins jūsų kvantinius pinigus, jei jie tikri, ir sunaikins, jei jie yra padirbti.
Iki šiol daugiausia dėmesio buvo skiriama tikimybei, kad algoritmas priims padirbtų kvantinių pinigų gabalą. Ir atsakymas, kurio tikimasi, yra toks, kad tikimybė, kad tai įvyks, gali būti savavališkai sumažinta, todėl kvantiniai pinigai bus iš tikrųjų nepakartojami.
Tačiau dauguma teisėtų vartotojų norės atsakyti į priešingą problemą: kokia tikimybė, kad algoritmas sunaikins visiškai gerą grynųjų pinigų dalį?
Kvantinės kiaušinių galvutės gali bandyti nuraminti vartotojus sakydami, kad nuostoliai gali būti savavališkai maži. Tai neveiks. Jie sako, kad nedidelė dalis jūsų sunkiai uždirbtų grynųjų pinigų visada išnyks, kai tik juos naudosite. Tikėtina, kad nedaugelis žmonių sutiks su tokiu „kvantiniu mokesčiu“, o ne bankas, kuris kasdien apdoroja milijardus dolerių.
Vienas iš būdų tai būtų paprasčiausiai sukaupti daugiau pinigų, kad kompensuotų nuostolius. Problema čia yra statistinis proceso pobūdis. Nesunku įsivaizduoti, kad piktybiški vartotojai vagia pinigus ir tvirtina, kad jie buvo prarasti dėl kvantinių mokesčių. Arba reikalauti, kad būtų sumokėti nemokami mokesčiai.
Taigi, nors kvantiniai grynieji pinigai užkerta kelią vieno tipo kenkėjiškam elgesiui, jie atveria visiškai naują kvantinio nusikalstamumo sritį. Ir tai gali būti per didelė kaina.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1004.5127 : Kvantiniai pinigai iš mazgų