Bitcoin vs Ethereum vs Quantum Computing

Ist der Durchbruch von Google im Bereich Quantum Computing ein großer Hype? Vielleicht, aber es wird trotzdem bald kommen. Was bedeutet das für Blockchain-Technologien wie Bitcoin und Ethereum?

Ich bin kein Experte für Quantum Computing, gehe jedoch davon aus, dass ein einzelner Quantum-Computer potenziell unsere leistungsstärksten Computer um Größenordnungen übertreffen kann, und wir können hochrechnen, welche unterschiedlichen Mechanismen Bitcoin und Ethereum schützen.

Soweit ich weiß, gibt es in Blockchains zwei Schwachstellen: die Brieftaschenebene und die Kettenebene.

Auf der Brieftaschenebene gibt es eine Kryptografie, die verhindert, dass jemand anderes Ihre Münzen ausgibt. Auf Kettenebene gibt es den Mechanismus, der sicherstellt, dass neue Transaktionen, die in der Kette aufgezeichnet wurden, legitim sind.

Quantum Computing wirft Fragen zur Sicherheit von beiden auf.

Kettenebene

Beide Blockchains sind grundsätzlich sicher, solange niemand mehr als die Hälfte des Systems kontrolliert. Dies ist eines der Dinge in der Krypto, die mir einfach magisch und genial erscheinen. Stellen Sie sich eine Bank vor, bei der die einzige Möglichkeit, die Bank auszurauben, darin bestand, zuerst mehr als die Hälfte der Bank zu übernehmen! Bis Sie die Fähigkeit haben, die Bank zu betrügen, Sie sind die Bank! Sie können es also genauso gut direkt spielen.

Konsensus-Algorithmen

Bitcoin und Ethereum definieren jedoch auf grundlegend unterschiedliche Weise, was die Eigentümerschaft des Systems bedeutet. Oder anders ausgedrückt: Sie überprüfen das System anhand verschiedener Kriterien. Dies liegt daran, dass Bitcoin und Ethereum zwei sehr unterschiedliche Mechanismen verwenden Konsens.

Konsens ist die Art und Weise, wie die Blockchain überprüft, ob neue Blöcke oder Gruppen von Transaktionen tatsächlich echte und nicht böswillige Transaktionen darstellen. Ein anderer Weg, dies zu sagen, ist, dass alle Computer, auf denen das System ausgeführt wird, sich unter Verwendung eines Algorithmus einig sind: "Ja, dieser neue Block ist legitim, wir können ihn von diesem Moment an als Evangelium behandeln."

Bitcoin und Arbeitsnachweis

Bitcoin verwendet so genannte Proof of Work, um einen Konsens zu erzielen. Grundsätzlich stellen sie alle Computer her, auf denen das Netzwerk ausgeführt wird (auch bekannt als volle Bitcoin-Knoten) ein schwieriges mathematisches Problem lösen, bevor sie sagen dürfen: "Ja, dieser neue Block ist echt". Sie können versuchen, das System zu täuschen, indem sie sagen: "Dieser neue Block ist echt" über einen böswilligen Block, der jedermanns Geld an sich selbst schickt. Die anderen Computer im System sagen jedoch "Nein, dies ist der richtige neue Block". Daher wird der böswillige Block nicht hinzugefügt. In der Zwischenzeit hat der Angreifer bei einem fehlgeschlagenen Angriff erhebliche Rechenleistung aufgewendet.

Wenn ein Angreifer jedoch mehr als die Hälfte der Bitcoin-Knoten kontrolliert, können diese Knoten alle "JA!" Dieser neue Block ist ein echtes Versprechen. “Klicken Sie auf einen böswilligen Block und fügen Sie ihn hinzu. Was hindert jemanden daran? Wenn Sie genügend Computer mit genügend Rechenleistung online stellen, um Bitcoin zu überfordern, ist dies ein System mit über 10.000 vollen Knoten, das in der Lage ist, über 100.000 x 1 Billion Operationen pro Sekunde auszuführen sehr teuer.

Wie teuer? Wenn Sie die beste Ausrüstung kaufen, können Sie bis zu 0,00001 der Bitcoin-Gesamtleistung für etwa 3.000 US-Dollar einkaufen. Nach einigen Berechnungen der Servietten würde es ungefähr 200 Millionen Dollar kosten. Die Marktkapitalisierung von Bitcoin liegt um das 100-fache, sodass es für einen Zillionärspiraten wie eine clevere Investition zu sein scheint. Wenn Sie jedoch das System hacken, an dem Sie inzwischen mehr als die Hälfte besitzen, wird die Marktkapitalisierung wahrscheinlich drastisch sinken, da die Menschen aus Angst vor dem Diebstahl ihres Geldes fliehen. Herzlichen Glückwunsch, Sie haben gerade 200 Millionen Dollar ausgegeben, um auf der Bank, die Sie besitzen, einen Bankrott auszulösen!

Ziemlich ordentlich, wie die Anreize entworfen sind, um die Leute ehrlich zu halten. Hier kommt der ganze "vertrauenslose" Teil der Blockchain her. Sie müssen nicht darauf vertrauen, dass die Leute sich an die Regeln halten, da es für die Leute einfach vorteilhafter ist, sie zu befolgen, als zu versuchen, sie zu brechen. Das ist ein gutes System. Nun, es ist ziemlich gut.

Dieser von uns diskutierte Konsensalgorithmus nennt sich Proof of Work. Wegen der zusätzlichen Arbeit, die jeder Computer tun muss, um zu sagen, "dieser Block ist absolut legitim."

Wir haben gezeigt, dass dies sehr teuer und unklug ist.

Bis zum Quanten-Computing.

Okay, die Herstellung von Quantencomputern ist derzeit lächerlich teuer. Aber ungefähr die Hälfte der Kosten für genug herkömmliche Computer, um Bitcoin zu überwältigen, bei 100 Millionen US-Dollar. Aber was ist, wenn Sie Google sind und bereits eine haben? (Stellen Sie sich vor, sie kriegen das Ding dazu Ja wirklich arbeiten in den nächsten Jahren.) Was wäre, wenn Sie durch den einfachen Zugriff auf diesen Computer die Hälfte der Leistung von Bitcoin besitzen und schädliche Blöcke hinzufügen könnten?

Sie würden immer noch eine Bank ausrauben, die Sie besitzen, und einen Bankrun auslösen, aber könnten Sie riesige Zahlen machen, bevor Sie das System zum Absturz bringen? Nun, du könntest es versuchen. Und wenn Sie einen Quantencomputer haben, können Sie ihn kostenlos ausprobieren, anstatt für 200 Millionen Dollar.

Könnte Quantum Computing Bitcoin hacken? Ja, das könnte es. Wäre das eine kluge Investition? Ich denke, es ist schwer zu sagen, weil es nicht leicht vorherzusagen ist, wie der Markt und die Bitcoin-Community auf einen solchen Hack reagieren würden.

Die Art und Weise, wie Sie Blockchain hacken möchten, wäre, einen neuen "Block" zu erstellen, der fälschlicherweise jede Menge Geld von den Konten anderer Leute in Ihre eigenen Konten steckt, und dann das System zum Narren zu halten, dass dieser neue Block der "echte" nächste Block ist. und dass all diese Leute dir wirklich so viel Geld geschickt haben.

Die einzige Möglichkeit, dies im Bitcoin-Modell zu tun, besteht darin, über 50% der gesamten Rechenleistung zu erzielen. Wenn Quantencomputer den für den Bitcoin-Konsens erforderlichen Hash-Algorithmus millionenfach besser ausführen könnten, könnte der Besitzer dieses Computers das System möglicherweise auf diese Weise hacken.

Ethereum und Nachweis des Einsatzes

Für Ethereum funktioniert der Konsens anders. Anstatt viel Rechenleistung für das Einreichen eines neuen Blocks zu benötigen, setzen Minen einfach ihr eigenes Geld darauf, dass sie einen legitimen neuen Block einreichen.

Sie sagen: "Dieser neue Block ist absolut legitim, und ich wette alle meine Münzen, dass dies so ist." Wenn Sie eine große Fib erzählen, werden die anderen Knoten einen anderen Block vorlegen, und Sie werden alles verlieren deine Münzen. Wenn du die Wahrheit sagst, bekommst du eine kleine Menge Äther dafür belohnt, dass du ein guter Bürger bist.

Anstatt wie in Bitcoin einen Großteil der Rechenleistung für das Hacken des Systems zu benötigen, benötigen Sie einen Großteil der Ether-Währung oder fast 10 Milliarden US-Dollar. Ja, das heißt, es wäre ungefähr 50x teurer, Ethereum zu hacken als Bitcoin!

Dies bedeutet auch, dass die Quantum-Apparatur nicht in die Hocke geht, wenn es darum geht, Ethereum zu hacken. Zusätzliche Rechenleistung ist nicht hilfreich.

Abgesehen davon sind Crypto Exchanges, auf die der größte Teil des gestohlenen Geldes entfällt, und der intelligente Vertragscode, den ich zu schreiben gelernt habe, absolut hackbar. Da intelligente Verträge in einer allgemeinen Computersprache geschrieben sind, ist es recht einfach, Code zu schreiben, der für Hacks anfällig ist. Aber dies entwickelt sich weiter und wird verschärft und immer besser verstanden.

Brieftaschenebene

Der Konsens ist jedoch nicht die einzige Schwachstelle von Crypto. Es gibt auch den Algorithmus, mit dem nur Sie Geld von Ihrem Konto senden können.

Dafür verwenden sowohl Ethereum als auch Bitcoin eine Kryptographie mit elliptischen Kurven, die nicht quantenresistent ist. Für Ethereum wird ein bevorstehendes Update dieses Problem beheben. Wir haben gesehen, dass Ethereum solche Updates bereits erfolgreich durchgeführt hat.

Soweit ich weiß, handelt Bitcoin immer noch von einem ähnlichen Upgrade. Angesichts der Tatsache, dass Bitcoin immer noch den veralteten Proof of Work verwendet, bin ich mir nicht sicher, ob die Quantum-Entwicklung schneller als erwartet vonstatten geht.

Das Ethereum bewegt sich schnell in Richtung Quantensicherheit. Bitcoin ist nicht. Dies liegt daran, dass Bitcoin am „Konsensus-Algorithmus 1.0“ festhält, was zu der Zeit, als Bitcoin erstellt wurde, nur die beste Idee war. Ethereum verfügt über ein agileres Team und hat eine neue, bessere Idee umgesetzt, die sicherer, schneller und weitaus energieeffizienter ist. Um dies zu gewährleisten, ist noch ein zusätzliches Upgrade auf Ethereum erforderlich, aber es ist auf dem Weg.