La semana pasada he publicado un articulo prometiendo que durante esta semana escribiría una columna sobre computación cuántica y los efectos en la blockchain.
Articulo que posiblemente genere ruido para quienes se encuentren realizando proyectos blockchain. No os preocupéis, no todo es lo que parece.
¿Pero que es esto de la computadora cuántica y en que se diferencia de un ordenador clásico?
Un ordenador clásico esta compuesto por una serie de bits que pueden estar en dos estados, que describirnos como 0 y 1, así el estado de un ordenador con n bits será una tira de n 0 y 1.
En computación cuántica la unidad mínima de información es el qubit que es una combinación del estado 0 y el estado 1. Puede tener muchos de estado cero y poco de estado uno o viceversa.
Esto resulta una diferencia fundamental, y representa la base de la potencia de los ordenadores cuánticos con respecto a los clásicos.
Un ordenador clásico con n bits contiene un estado concreto de la maquina: tamaño n que no es otra cosa que una colección de n 1 o 0.
Un ordenador cuántico con n qubits es una combinación de todas las posibilidades de n 1 y 0. Cada colección posible tiene un coeficiente. Existen dos elevados a n combinaciones de n 0 1, ósea la cantidad de información que contiene un estado concreto de un ordenador cuántico tiene tamaño 2 elevado n.
Lo interesante de esto es que si aumentamos en uno el número de bits, la información que almacena el estado de un ordenador clásico aumenta 1. ( de n a n+1), pero si aumentamos en uno el número de qubits de un ordenador cuántico, la cantidad de información de cada estado se duplica, pasa de 2 a la n a la 2 a la n+1 y esto es lo que hace la diferencia fundamental.
Los coeficientes mencionados son números complejos de forma que no todo sea en cero y cuyos cuadrados suman todos en total 1.
¿y cómo se programan los ordenadores cuánticos?
Para pasar de un estado del ordenador al otro lo que hacemos es usar una operación lógica sobre los bits que definen en el estado en el que ya está el ordenador.
Esas operaciones se llaman puertas lógicas. Uniendo muchas de esas operaciones lógicas formamos un algoritmo que va cambiando el estado del ordenador hasta un estado final, tal que ese estado nos da la solución de un problema que le hayamos planteado.
En el caso de un ordenador cuántico es muy similar, vamos de un estado del ordenador a otro a través de operaciones lógicas, es decir, puertas cuánticas. Estas puertas cuánticas las encadenamos, formando algoritmos que llevan al ordenador a un estado que nos da la solución al problema que le hemos planteado.
¿Y que cosas puede hacer un ordenador cuántico?
La teoría nos dice que estos ordenadores son más potentes que los clásicos, existen aún pocos algoritmos cuánticos pero no se sabe hasta que punto pueden construirse ordenadores cuánticos que lleven a la práctica toda esa potencia. En teoría un ordenador cuántico puede hacer todo lo que puede hacer un ordenador clásico (y más).
Entonces, ¿los ordenadores cuánticos van a interferir en la seguridad de internet y/o Blockchain?
Los ordenadores cuánticos saben hacer pocas cosas hoy en día, debido a la capacidad que tienen y lo mencionado anteriormente, pero entre esas pocas que saben hacer es romper las claves criptográficas que se usa en internet. El algoritmo utilizado para ello es el algoritmo de Shor.
En computación cuántica, el algoritmo de Shor es un algoritmo cuántico para descomponer en factores un número N en tiempo O((log N)3) y espacio O(logN), así nombrado por Peter Shor.
¿Pero si Blockchain se basa en criptografía podría perjudicar a toda la cadena?
En principio NO. ¿Porque?
Pudimos notar que a un ordenador clásico le costaría muchísimos años romper una clave criptográfica, sin embargo a un ordenador cuántico podrida hacerlo en cuestión de segundos.
Pero afortunadamente para poder ejecutar el algoritmo de shor se necesitan ordenadores muy potentes o relativamente grandes y en la actualidad los ordenadores cuánticos son de 100 qubits, de poca calidad y para ejecutar tal algoritmo de shor se necesitan miles de qubits dependiendo de la calidad.
Esto dificulta a los ordenadores cuánticos romper los hashes por ejemplo en la minería de Bitcoin porque los mismos se generan a tan velocidad por su sistema de recompensas que los ordenadores cuánticos no logran elaborar toda esa información a tal ritmo. Entonces, no podrían competir con la gran red de mineros al punto de poner la seguridad del sistema de la blockchain.
Sin embargo, esto no es así para las claves públicas y privadas de las wallets y/o las firmas digitales.
La clave privada nos sirve para realizar la firma; la clave publica sirve para verificarla, estas dos claves se encuentran relacionadas entre si matemáticamente.
En un ordenador clásico es casi imposible acceder a la clave privada desde la clave pública, pero no es así con un ordenador cuántico donde a raíz del algoritmo de shor podrida permitir a partir de la clave publica calcular la clave privada. De esta manera el sistema de criptografía de clave publica quedaría inseguro.
Pero por fortuna, como mencionamos, para ejecutar el algoritmo de shor se necesitan ordenadores potentes o relativamente grandes
Frente a esto queda una opción: Vaciar la cta o wallet con la cual se da a conocer la clave publica y transferir los fondos a otra wallet que no se utilice para recibir directamente fondos.
De todos modos, es importarte aclarar que no se encuentra en riesgo la inmutabilidad de la cadena, como así tampoco se encuentran en riesgo los protocolos de consenso en caso de que no utilicen firmas digitales.
Se estima que en 2024 el sistema de blockchain como lo conocemos actualmente deberá migrar, deberán reemplazar sus sistemas de criptografía de clave publica actuales por sistemas pos cuánticos y deberán generar versiones pos cuánticas de las cadenas con una técnica que se llama fork.
Donde a partir de un determinado punto empieza la cadena pos cuántica y a cadena clásica quedaría detrás.
No dudes en continuar informándote como impactan estos cambios revolucionarios que estamos viviendo a nivel tecnológico y cultural.
Cambios sin lugar a dudas adrenalínico.
