Kamień milowy w obliczeniach kwantowych - Złamanie 6-bitowego klucza wywołuje debatę

Inżynier łamie 6-bitowy klucz krypto za pomocą komputera kwantowego IBM, wywołując debaty o zagrożeniach kwantowych dla bezpieczeństwa kryptowalut i działaniach regulacyjnych.

4 września 2025 roku inżynier Steve Tippeconnic dokonał znaczącego osiągnięcia w dziedzinie obliczeń kwantowych, łamiąc sześciobitowy klucz kryptograficzny oparty na krzywych eliptycznych (ECC) za pomocą 133-kubitowego komputera kwantowego IBM, ibm_torino. Eksperyment, wykorzystujący atak kwantowy w stylu Shora, wywołał dyskusje na temat przyszłości obliczeń kwantowych i ich potencjalnego wpływu na bezpieczeństwo kryptowalut. Choć sześciobitowy klucz jest znacznie prostszy niż te stosowane w rzeczywistych systemach, eksperyment stanowi krok naprzód w zrozumieniu zagrożeń kwantowych dla szyfrowania.

Eksperyment Tippeconnica wykorzystał obwód kwantowy o głębokości ponad 340 000 warstw, aby wyprowadzić klucz prywatny z równania klucza publicznego Q = kP, bez kodowania tajnego skalara w wyroczni. To osiągnięcie następuje po jego wcześniejszym sukcesie w lipcu 2025 roku, kiedy złamał pięciobitowy klucz ECC, co pokazuje stopniowy postęp w atakach kwantowych na kryptografię. Osiągnięcie, szczegółowo opisane w artykule naukowym opublikowanym na eenewseurope.com, demonstruje praktyczne zastosowanie algorytmów kwantowych na uproszczonych systemach kryptograficznych, wywołując pytania o harmonogram, w którym komputery kwantowe mogą zagrozić współczesnym standardom szyfrowania.

Dlaczego sześciobitowy klucz ma znaczenie, ale jeszcze nie teraz

Sześciobitowy klucz złamany przez Tippeconnica reprezentuje jedynie 64 możliwe kombinacje, co jest dalekie od 256-bitowych kluczy ECC używanych przez kryptowaluty takie jak Bitcoin czy Ethereum, które mają astronomicznie dużą liczbę kombinacji. Krytycy twierdzą, że demonstracja ta ma bardziej charakter symboliczny niż praktyczny, zauważając, że sześciobitowy klucz można złamać ręcznie, używając kartki i długopisu, w kilka godzin. Jednak eksperci od obliczeń kwantowych postrzegają to jako ważny krok w kierunku skalowania ataków kwantowych.

Pierre-Luc Dallaire Demers, założyciel firmy badawczej Pauli Group, podkreślił znaczenie eksperymentu. "Jeśli Tippeconnic będzie kontynuował w tym kierunku, w końcu dotrze do ECC-256" – stwierdził, wskazując na potrzebę rozwoju w zakresie korekcji błędów i głębszych obwodów kwantowych z odwracalnymi podprogramami arytmetyki modularnej. Te ulepszenia są kluczowe dla rozwiązania złożonych problemów matematycznych leżących u podstaw współczesnych systemów kryptograficznych. Demonstracja potwierdza, że sprzęt kwantowy może wykonywać teoretyczne ataki, nawet jeśli tylko na uproszczonych modelach, i podkreśla znaczenie dalszych badań nad kryptografią odporną na kwanty.

Nadchodzące zagrożenie kwantowe

Koncepcja zagrożenia kwantowego dla kryptografii koncentruje się na "Dniu Q", czyli hipotetycznym momencie, gdy komputery kwantowe staną się wystarczająco potężne, aby złamać powszechnie stosowane metody szyfrowania, takie jak ECC i RSA. Eksperci ostrzegają przed atakami typu "Zbierz teraz, odszyfruj później", w których złośliwe podmioty gromadzą zaszyfrowane dane już dziś, aby odszyfrować je, gdy wystarczająco potężne komputery kwantowe staną się dostępne. Zgodnie z 74-stronicową propozycją złożoną do Amerykańskiej Komisji Papierów Wartościowych i Giełd (SEC) przez Daniela Bruno Corvelo Costę, zatytułowaną Post-Quantum Financial Infrastructure Framework (PQFIF), Dzień Q może nadejść już w 2028 roku.

PQFIF przedstawia strategie ochrony aktywów cyfrowych o wartości bilionów dolarów przed atakami kwantowymi. Podkreśla pilną potrzebę przejścia na post-kwantowe standardy kryptograficzne, które są odporne na ataki zarówno klasycznych, jak i kwantowych komputerów. Zespół zadaniowy SEC ds. aktywów kryptograficznych aktywnie analizuje ten framework, co wskazuje na rosnącą troskę regulacyjną o zagrożenie kwantowe dla systemów finansowych. Źródła takie jak cointelegraph.com i coincentral.com donoszą, że branża kryptograficzna znajduje się pod coraz większą presją, aby przyjąć te standardy w celu zabezpieczenia aktywów.

Reakcje branży i regulacji

Zagrożenie kwantowe już teraz wpływa na strategie bezpieczeństwa zarówno w kryptowalutach, jak i tradycyjnych finansach. W sierpniu 2025 roku Salwador podzielił swoje 6 284 Bitcoiny, warte około 681 milionów dolarów, na 14 adresów. Urzędnicy wskazali na ograniczanie ryzyka kwantowego jako jeden z czynników tej decyzji, mając na celu ograniczenie narażenia środków w pojedynczym portfelu. Podobnie tradycyjne instytucje finansowe podejmują proaktywne działania. W 2024 roku HSBC przeprowadziło pilotaż tokenizowanego złota z użyciem kryptografii post-kwantowej, demonstrując wykonalność systemów odpornych na kwanty w rzeczywistych zastosowaniach.

Współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, oszacował, że istnieje 20% szans, że komputery kwantowe złamią współczesne systemy kryptograficzne do 2030 roku. Ta niepewność pobudziła badania nad kryptografią post-kwantową, a organizacje takie jak Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) opracowują nowe standardy, aby zastąpić podatne algorytmy. Projekt standaryzacji kryptografii post-kwantowej NIST, rozpoczęty w 2016 roku, zidentyfikował już kilka algorytmów odpornych na kwanty, a ich wdrożenie ma przyspieszyć w najbliższych latach.

Wyzwania w skalowaniu ataków kwantowych

Chociaż demonstracja Tippeconnica jest godnym uwagi osiągnięciem, skalowanie ataków kwantowych do złamania 256-bitowych kluczy ECC pozostaje ogromnym wyzwaniem. Obecne komputery kwantowe, w tym ibm_torino z 133 kubitami, nie mają wystarczającej mocy obliczeniowej ani zdolności korekcji błędów, aby poradzić sobie z rzeczywistymi systemami kryptograficznymi. Obwody kwantowe muszą wykonywać miliony, jeśli nie miliardy operacji z niemal idealną dokładnością, aby złamać 256-bitowe klucze, co wymaga znaczących postępów w sprzęcie i oprogramowaniu.

Korekcja błędów to kluczowa przeszkoda. Komputery kwantowe są bardzo podatne na szumy, które mogą zakłócać obliczenia i prowadzić do błędnych wyników. Opracowanie solidnych technik korekcji błędów i głębszych obwodów kwantowych z pełnymi odwracalnymi podprogramami arytmetyki modularnej jest niezbędne do skalowania ataków kwantowych. Badacze eksplorują również podejścia hybrydowe, które łączą klasyczne i kwantowe obliczenia, aby zwiększyć efektywność ataków kryptograficznych.

Droga do kryptografii odpornej na kwanty

Branża kryptograficzna i instytucje finansowe coraz bardziej koncentrują się na przygotowaniach do kwantowej przyszłości. Przejście na post-kwantowe standardy kryptograficzne wymaga aktualizacji protokołów, oprogramowania i sprzętu w globalnych systemach finansowych – to proces złożony i kosztowny. Jednak konsekwencje braku działania są poważne, ponieważ pojedynczy przełom w obliczeniach kwantowych może zagrozić bezpieczeństwu aktywów cyfrowych i wrażliwych danych.

Oprócz wysiłków NIST, organizacje takie jak Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) i Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) opracowują wytyczne dla kryptografii bezpiecznej dla kwantów. Standardy te mają na celu zapewnienie, że nowe systemy kryptograficzne są odporne na ataki zarówno klasyczne, jak i kwantowe, przy jednoczesnym zachowaniu kompatybilności z istniejącą infrastrukturą.

Wezwanie do działania

Eksperyment Tippeconnica jest sygnałem ostrzegawczym dla branży kryptograficznej i regulatorów. Chociaż demonstracja sześciobitowego klucza nie stanowi natychmiastowego zagrożenia, podkreśla szybki postęp w obliczeniach kwantowych i potrzebę proaktywnych działań. Analiza PQFIF przez SEC oraz przyjęcie strategii odpornych na kwanty przez branżę odzwierciedlają rosnącą świadomość ryzyka. W miarę jak technologia kwantowa postępuje, współpraca między badaczami, decydentami i liderami branży będzie kluczowa dla zabezpieczenia globalnego ekosystemu finansowego.

Osiągnięcie Tippeconnica podkreśla podwójną naturę obliczeń kwantowych: dziedzinę o ogromnym potencjale i znacznym ryzyku. Gdy świat zbliża się do Dnia Q, wyścig o opracowanie i wdrożenie kryptografii odpornej na kwanty jest bardziej pilny niż kiedykolwiek. Pozostając przed krzywą, branża kryptograficzna może zapewnić bezpieczeństwo aktywów cyfrowych w kwantowej przyszłości.

Treść tego artykułu została stworzona przez sztuczną inteligencję. Treść tekstu została opracowana przy użyciu modelu Grok. DeepAI opracował obraz ilustracyjny, aby wizualnie uzupełniać materiał tekstowy.