Kuantum Hesaplama突破：Google新芯片对Blok Zinciri的潜在影响

Google, 2019'da şirketin "kuantum egemenliği"ni ilk kez sağladığından bu yana bir başka önemli atılım olan Willow adında yeni bir kuantum hesaplama çipi tanıttı. Willow çipi, 105 kuantum bitine sahip olup, kuantum hata düzeltme ve rastgele devre örnekleme gibi iki kritik testte de sınıfının en iyisi performans sergilemektedir.

Özellikle dikkat çekici olan, rastgele devre örnekleme testinde, Willow çipinin yalnızca 5 dakikada, geleneksel süper bilgisayarların tamamlaması için 10^25 yıla ihtiyaç duyduğu hesaplama görevini tamamlamasıdır. Bu inanılmaz hesaplama yeteneği, bilinen evrenin yaşını bile aşmaktadır.

Willow çipinin önemli bir özelliği, hata oranını önemli ölçüde azaltabilmesidir. Kuantum bitlerinin sayısı arttıkça, kuantum hesaplama süreci genellikle daha fazla hata yapma eğilimindedir. Ancak, Willow hata oranını kritik bir eşik değerinin altına indirmeyi başardı ve bu, pratik kuantum hesaplamanın gerçekleştirilmesi için önemli bir ön koşul olarak kabul edilmektedir.

Google Kuantum AI ekibi lideri Hartmut Neven, Willow'un hata eşiğinin altında çalışan ilk sistem olarak, büyük ölçekli pratik kuantum bilgisayarlarının uygulanabilirliğini kanıtlayan en ikna edici ölçeklenebilir mantıksal kuantum bit prototipi olduğunu belirtti.

Bu çığır açan başarı, yalnızca kuantum hesaplama teknolojisinin gelişimini teşvik etmekle kalmadı, aynı zamanda birçok sektörde derin etkiler yarattı, özellikle blok zinciri ve kripto para alanında. Willow'un şu anda sahip olduğu 105 kuantum biti, mevcut kripto algoritmalarına doğrudan bir tehdit oluşturmak için henüz yeterli olmasa da, büyük ölçekli pratik kuantum bilgisayarları inşa etme yolunun açıldığını gösteriyor.

Kripto para alanında, Elips Eğrisi Dijital İmza Algoritması (ECDSA) ve SHA-256 Hash Fonksiyonu, işlemlerin güvenliğini sağlamak için temel teknolojilerdir. Teorik olarak, Shor algoritması gibi kuantum algoritmaları ECDSA'yı kırmak için sadece milyon seviyesinde kuantum bitine ihtiyaç duyabilir. Şu anda kuantum bilgisayarlar bu seviyeye ulaşmasa da, teknolojinin hızlı ilerlemesiyle gelecekte kripto paraların güvenliğini tehdit edebilir.

Bitcoin işleminde kullanılan iki ana adres türü - "Public Key'e Ödeme" (p2pk) ve "Public Key Hash'e Ödeme" (p2pkh) - gelecekte Kuantum Hesaplama zorluklarıyla karşılaşabilir. Özellikle p2pkh işlemleri, yalnızca 10 dakikalık bir pencereye sahip olmasına rağmen, teorik olarak yeterince güçlü bir kuantum bilgisayarına sahip bir saldırganın özel anahtarı türetmesi için yeterlidir.

Willow çipinin şu anda RSA ve ECDSA gibi gerçek dünyada kullanılan algoritmalara doğrudan bir tehdit oluşturamasa da, kuantum hesaplamanın gelecekteki gelişimine bir yön belirlemektedir ve kripto paraların güvenlik sistemine yeni zorluklar getirmektedir. Kuantum hesaplama çağında kripto paraların güvenliğini nasıl koruyacağımız, teknoloji ve finans alanlarının ortak ilgi odağı haline gelecektir.

Bu zorlukla başa çıkmak için, Sonraki Kuantum Şifreleme (PQC) teknolojisi hızla gelişmektedir. Bu yeni nesil şifreleme algoritmaları, kuantum hesaplama saldırılarına karşı dayanıklıdır ve kuantum bilgisayarların önünde bile güvenliği koruyabilir. Blok zinciri teknolojisinin kuantum seviyesine dayanıklı hale getirilmesi, yalnızca teknik bir öncülük değil, aynı zamanda blok zincirinin uzun vadeli güvenliğini sağlamak için gerekli bir önlemdir.

Bazı araştırma kurumları bu alanda önemli ilerlemeler kaydetmiştir. Örneğin, bazı kurumlar Blok Zinciri'nin tam süreç sonrası kuantum şifreleme yeteneklerini geliştirmiş, birden fazla NIST standartları sonrası kuantum şifreleme algoritmalarını destekleyen bir şifreleme kütüphanesi geliştirmiş ve sonrası kuantum imza depolama genişlemesi sorununu optimize etmiştir. Ayrıca, zengin fonksiyonel şifreleme algoritmalarının sonrası kuantum geçişinde de bazı atılımlar yapılmış ve verimli bir sonrası kuantum dağıtılmış eşik imza protokolü geliştirilmiştir.

Kuantum hesaplama teknolojisinin sürekli ilerlemesiyle birlikte, blok zinciri ve kripto para endüstrisi potansiyel güvenlik tehditlerine karşı aktif bir şekilde yanıt vermek zorundadır. Mevcut blok zinciri sistemlerine karşı kuantum yükseltmeleri uygulamak ve geliştirmek, kripto paraların gelecekteki güvenliği ve istikrarını sağlamak için kritik bir görev haline gelecektir.