Bitcoin’in “Q-Day” tehdidi yaklaşırken Google kuantum atılımı duyurdu

Google’ın En Son Kuantum Atılımı

Google Quantum AI Perşembe günü yaptığı açıklamada, araştırmacıların şirketin Willow kuantum işlemcisi üzerinde "sihirli durum geliştirme" adlı bir tekniği başarıyla sergilediğini ve büyük ölçekli, hata düzeltmeli kuantum bilgisayarların geliştirilmesindeki uzun süredir devam eden bir engeli aştıklarını belirtti.

Science dergisinde yayınlanan araştırma, bu işleme tabi tutulmamış kuantum durumlarına kıyasla hatalarda 40 kat azalma sağladı. Araştırmacılar ayrıca %99,99’luk rekor bir mantıksal doğruluk oranına sahip “T-durumları” üreterek, kuantum hesaplamanın kritik bir bileşeninde olağanüstü yüksek bir doğruluk sergiledi.

Sihirli durumlar, genel amaçlı kuantum hesaplama için gerekli olan belirli işlemleri gerçekleştirmek üzere ihtiyaç duyulan özel kuantum kaynaklarıdır. Bunları güvenilir bir şekilde üretmek, mühendislik açısından büyük bir zorluk oluşturmuştur; bazı tahminlere göre, bir kuantum bilgisayarın kapasitesinin %95’e varan bir kısmı bu durumların üretimine ayrılabilir.

Google’ın tekniği, işlemcinin küçük bir bölgesine gürültülü bir kuantum durumu getirerek ve hataları tespit etmek ve hatalı denemeleri ortadan kaldırmak için koordineli ölçümler kullanarak bu darboğazı ortadan kaldırıyor.

Araştırmacılar ayrıca, kuantum sistemlerinin ölçeklendirilmesi için önemli bir yetenek olan, saflaştırılmış kuantum durumlarını farklı hata düzeltme mimarileri arasında aktarma yöntemini de sergiledi.

Google, önemli teknik zorlukların hâlâ devam ettiğini kabul etse de, bu bulguları geleneksel makinelerin çözemeyeceği problemleri çözebilen, kullanışlı ve hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlar geliştirme yolunda atılmış kritik bir adım olarak nitelendirdi.

Bitcoin’in Kuantum Güvenlik Tehdidi

Bu çığır açan gelişme, bitcoin’in kriptografik güvenliğinin kuantum hesaplamaya karşı nihai olarak savunmasız kalacağına dair artan endişeleri daha da artırıyor; bu durum, “Q-Day” olarak bilinen ve beklenen bir dönüm noktasıdır.

Mart ayında, Google araştırmacıları, bitcoin’in dijital imzalarının temelini oluşturan eliptik eğri kriptografisini kırmanın 500.000’den az fiziksel kubit gerektirebileceğini öne süren ayrı bir analiz yayınladı; bu rakam, bazı önceki tahminlerin yaklaşık 20 katı daha az.

Söz konusu araştırma ayrıca, yeterince gelişmiş kuantum bilgisayarların, ifşa olmuş bir açık anahtardan yaklaşık dokuz dakika içinde bir Bitcoin özel anahtarı türetilebileceği teorik bir senaryoyu da ortaya koydu; bu durum, saldırganların işlemleri onaylanmadan önce ele geçirmelerine olanak sağlayabilir.

Araştırmacılar, eski cüzdan formatları ve yeniden kullanılmış adresler de dahil olmak üzere, kamuya açık anahtarlar yoluyla yaklaşık 6,9 milyon BTC’nin riske maruz kalabileceğini tahmin ettiler.

Ancak, şu anda bu tür saldırıları gerçekleştirebilecek bir kuantum bilgisayar mevcut değildir. Google’ın en son “magic state” araştırması, Bitcoin’in şifreleme sistemini kırma yeteneğini göstermemektedir; ancak, gelecekte bunu başarabilecek makinelerin geliştirilmesindeki teknik engellerden birini ele almaktadır.

Eylül ayında Fidelity Digital Assets, yeterince güçlü kuantum bilgisayarların zamanla açığa çıkan Bitcoin açık anahtarlarından özel anahtarları türetme olasılığı olduğu konusunda uyarıda bulunmuştu. Şirket, SHRINCS adlı önerilen bir yaklaşım da dahil olmak üzere kuantuma dayanıklı imza sistemlerini incelemiş ve Bitcoin’in işlem hacmini azaltıp ücretleri artırabilecek daha büyük imzaların yol açtığı zorluklara dikkat çekmişti.

Önümüzdeki Zorluk

Daha bu hafta, kripto borsası Coinbase, Bitcoin’i kuantum dirençli kriptografiye geçirme sürecindeki zorlukları özetleyen ayrıntılı bir değerlendirme yayınladı.

Bitcoin arzının yaklaşık %15’ini koruduğunu belirten borsa, mevcut imza algoritmalarının değiştirilmesinin çözümün yalnızca bir parçası olacağını vurguladı. Geliştiriciler ayrıca kurumsal saklama sistemlerini, sınırlı blok zinciri kapasitesini, mevcut cüzdanlarla uyumluluğu ve aktif olmayan adreslerde tutulan fonları da dikkate almalıdır.
Coinbase, daha uyarlanabilir kriptografik korumaların getirilmesi için potansiyel temeller olarak BIP-360 dahil olmak üzere çeşitli önerilere işaret etti.

Özellikle zor bir sorun, sahipleri özel anahtarlarını kaybetmiş veya başka nedenlerle fonlarını yeni güvenlik standartlarına taşıyamayan cüzdanlarda tutulan Bitcoin’lerle ilgilidir. Bu tür varlıklar, ağ kuantum dirençli korumaları benimsedikten sonra bile risk altında kalabilir.

Google, kendi sistemlerini kuantum sonrası kriptografiye geçirmek için ayrı bir hedef olarak 2029 yılını belirlemiş ve bu da sektör genelindeki hazırlıkların önemini vurgulamıştır.

Bitcoin için asıl zorluk, acil bir güvenlik açığı değil; kuantum bilgisayarlar mevcut korumaları tehdit edecek kadar güçlü hale gelmeden önce, merkeziyetsiz bir ağda yükseltmeleri koordine etmenin potansiyel olarak uzun sürecek sürecidir.