È l’ennesima fine del Bitcoin? – Quantum Computing

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Più volte all’anno, da quando sono stati creati i Bitcoin, sentiamo parlare della loro fine, e di milioni di investitori che perderanno i loro soldi. In sette anni, la moneta è stata dichiarata morta più di 100 volte, secondo le statistiche di BitcoinObituaries.
In realtà i Bitcoin sono allegramente sopravvissuti ad enormi cali di valore, attacchi hacker, disgregazioni delle community al loro supporto e falsi miti.
Ma rimane un ultimo ostacolo da superare: il quantum computing.

Quantum Computing e Sicurezza

Teorizzati nel 1982 da  Richard Feynman, i computer quantistici stanno diventando solo in questi ultimi anni una realtà, prototipati con l’impegno di Google, IBM, CIA e NASA.
Fin da subito scienziati, matematici e ingegneri ne hanno compreso i potenziali pericoli per l’attuale crittografia. Ma con i computer quantistici, arriveranno anche i colpi di grazia alla nostra criptovaluta preferita.

“Il Bitcoin non è sicuramente a prova di quantistica, e svanirà non appena apparirà il primo computer quantistico.”

– Andersen Cheng, Post Quantum.

Se non conoscete ancora le potenzialità dei computer quantistici, vi consigliamo di leggere la nostra serie di articoli, e di provare il primo computer quantistico pubblico.

Bitcoin, Blockchain e Crittografia asimmetrica

Il Bitcoin è basato sulla cifratura asimmetrica: ogni utente possiede una chiave privata e una pubblica; quando vuole ricevere un Bitcoin, condivide la sua chiave pubblica con l’utente che deve effettuare il pagamento, in modo che egli possa cifrare le monete corrispettive all’importo, che per essere spese, successivamente, dovranno essere decifrate con la chiave privata corrispettiva, conosciuta solo dal destinatario del pagamento. In questo modo si garantisce la proprietà sulle monete.
Se un altro utente fosse a conoscenza della chiave privata di un utente, potrebbe tranquillamente spendere tutto il suo denaro virtuale. In poche parole, chi possiede la chiave privata relativa ad una moneta, ne è il proprietario.

Come funziona Bitcoin
Ph: archiviodigitale.net

Questo metodo si basa quindi sulla sicurezza semantica della cifratura asimmetrica: il metodo non è teoricamente sicuro, in quanto esiste un algoritmo per ricavare la chiavi private da quelle pubbliche, ma ad oggi, con il computing tradizionale e i supercomputer più potenti, non è possibile ricavarle in tempi ragionevoli, quindi si dice che il metodo è semanticamente sicuro.

Uno dei primi algoritmi quantistici teorizzati, è però proprio quello con il quale in breve tempo, data una chiave pubblica, ne si ricava quella privata.
Questo è il motivo per cui crittografia asimmetrica e Bitcoin non sono a prova di computer quantistici.

In pochi minuti, chiunque potrebbe ricavare le chiavi private di molti utenti, e quindi spendere i loro risparmi. Nel momento stesso in cui verrà reso disponibile un vero computer quantistico, il sistema Bitcoin crollerà, in quanto non si potrà più garantire la proprietà delle monete, caratteristica fondamentale.

Non si può sapere quando verrà progettato e reso disponibile un computer quantistico in grado di rompere la crittografia asimmetrica, ma ogni giorno che passa si è più vicini. I computer quantistici sono già per molti aspetti il presente.

quantum computing bitcoin fine
Ph: Laboratorio D-Wave Systems, Burnaby, Canada

Come abbiamo già spiegato nell’articolo dedicato alla crittografia, i computer quantistici non segneranno la fine della crittografia come pratica, ma semplicemente la fine della crittografia con gli standard che conosciamo. Ci sarà (o c’è) bisogno di nuovi standard di sicurezza, nuovi protocolli, nuovi metodi di crittografia. L’arrivo dei computer quantistici non segna solo l’arrivo di una nuova tecnologia per rompere la crittografia, ma anche l’arrivo di una nuova tecnologia per fare crittografia.
L’obiettivo è quindi teorizzare la crittografia quantistica, che avrà una nuova sicurezza semantica.

Il problema, per quanto riguarda quindi i Bitcoin, sarà quello di integrare questa nuova crittografia quantistica nel sistema Blockchain, alla base della moneta.
Ciò di cui si può essere certi, è che per integrare il sistema Bitcoin con una crittografia quantistica, sarà necessario che i computer quantistici siano già ad un livello molto elevato di commercializzazione: se da una parte, per mettere in crisi il Bitcoin basta un solo Hacker con in mano un computer quantistico per qualche ora, dall’altra, per metterlo in sicurezza, serve che la computazione quantistica sia in mano a centinaia di migliaia di utenti per 24h ore al giorno. Il sistema Blockchain è infatti un sistema peer-to-peer, e come tale basa la gestione e la sicurezza sulla sua rete di utenti (miners), ognuno dei quali esegue controlli.

Questo crea un grosso gap temporale tra il momento in cui i Bitcoin verranno messi in crisi e il momento in cui si disporrà della tecnologia per rimetterli in sicurezza.
Il sistema Blockchain, alla base del Bitcoin, è dunque impossibile da salvare in breve tempo dalla quantistica. Cambiare sistema in corso d’utilizzo risulta anch’esso impossibile, e in ogni caso renderebbe il Bitcoin non più Bitcoin.

La conclusione è quindi che quando esisterà un computer quantistico in grado di rompere la crittografia asimmetrica, e quando ci sarà anche solo la remota possibilità che questo computer possa essere utilizzato da un hacker per qualche minuto/ora, il Bitcoin cesserà di avere valore, e quindi, svanirà.
Forse, quando l’elaborazione quantistica sarà alla portata di tutti, vedremo comparire nel mercato virtuale la prima quanto-valuta.

3 COMMENTI

  1. Bella esposizione, gran giri di parole conditi bene, ma ci si basa su ragionamenti erronei e dati errati.

    Parto dallo spiegare perché ritengo errati i ragionamenti dietro questo articolo. Si dice che il bitcoin scomparirà perché la crittografia a chiave asimmetrica sarà aggirabile per mezzo di computer quantistici, questo ragionamento è si corretto ma è incompleto. Lo stesso ragionamento si può applicare a tutte le infrastrutture informatiche basate sulla crittografia: quindi siti web, portali, BANCHE, paypal, mail, lo stesso protocollo https verrebbe spazzato via in un attimo, quindi o diciamo che Bitcoin scomparirebbe insieme a tutti i servizi informatici che conosciamo (che senso avrebbe pagare un abbonamento per netflix se chiunque potrà rubarci la password o per meglio dire prendere possesso del conto paypal con cui paghiamo, da lì il nostro conto in banca e così via). Quindi se consideriamo il ragionamento corretto Bitcoin scomparirebbe si, ma scomparirebbe insieme al mondo come lo conosciamo oggi, scomparirebbe insieme alla privacy, insieme alla finanza, insieme alle banche, forse anche insieme agli stati, ci sarebbe almeno un periodo di anarchia in attesa di ristrutturare gli enti nazionali tornando ad utilizzare carta e penna.

    Fortunatamente, il ragionamento è errato. Viste le problematiche riferite sopra il problema ce lo si è già posto e si sta già lavorando ad algoritmi di crittografia “quantum ready”, google si è già impegnata sul problema (anche perché nello scenario che ho descritto sopra oltre al bitcoin anche google sarebbe destinato a scomparire) integrando in chrome canary CECPQ1 (combinazione dell’algoritmo “new hope” e del sistema a curva ellittica X25519 per la gestione delle chiavi) con risultati accettabili anche dal punto di vista prestazionale. Dunque non serve che ci sia un numero sufficientemente alto di computer quantistici per rendere sicura la Blockchain è “solo” necessario cambiare l’algoritmo crittografico (AES-256) alla base della generazione dei blocchi.
    Ho virgolettato “solo” perché il passaggio sarebbe complesso e non sarebbe indolore, bisogna che ci sia consenso verso il nuovo algoritmo e sarebbe necessario un hard fork per iniziare ad utilizzarlo. Inoltre c’è il problema della sostituzione degli ASIC: i miner infatti si sono dotati di hardware dedicato che si occupa di effettuare i calcoli per la creazione dei blocchi, tutto quell’hardware sarebbe da buttare al momento dello switch e parliamo di grandi, grandi “miniere” che diventerebbero inutili dall’oggi al domani. Però visto che l’alternativa sarebbe la fine del Bitcoin le resistenze in un modo o nell’altro verranno superate.

    • Buongiorno Gianluigi,
      la ringrazio per il “Bella esposizione, gran giri di parole conditi bene” e le spiego perchè non sono giri di parole, ma contenuti che comprendono esattamente la risposta ai suoi dubbi, che nascono da presupposti errati.

      Lei dice:
      “Lo stesso ragionamento si può applicare a tutte le infrastrutture informatiche basate sulla crittografia: quindi siti web, portali, BANCHE, paypal, mail, lo stesso protocollo https verrebbe spazzato via in un attimo, quindi o diciamo che Bitcoin scomparirebbe insieme a tutti i servizi informatici che conosciamo”.

      Errato. Le riporto un frammento dell’articolo:
      “…i computer quantistici non segneranno la fine della crittografia come pratica, ma semplicemente la fine della crittografia con gli standard che conosciamo. Ci sarà (o c’è) bisogno di nuovi standard di sicurezza, nuovi protocolli, nuovi metodi di crittografia. L’arrivo dei computer quantistici non segna solo l’arrivo di una nuova tecnologia per rompere la crittografia, ma anche l’arrivo di una nuova tecnologia per fare crittografia.”
      Tutti i servizi che ha elencato, sono servizi che UTILIZZANO la crittografia. Niente di tutto ciò verrà compromesso con l’arrivo dei computer quantistici, in quanto basterà aggiornare la tecnologia di crittografia utilizzata. Semplice.

      Bitcoin invece non utilizza la crittografia, ma è MATEMATICAMENTE BASATO su UN sistema PARTICOLARE di crittografia. Una volta compromesso QUEL sistema di crittografia, è compromesso il Bitcoin. Cambiando sistema di crittografia, non si salva il Bitcoin, ma semplicemente si crea una nuova cryptovaluta, che è ben diverso.

      Inoltre, quello che dice nel finale non fa che confermare la tesi dell’articolo:
      Sì è di fronte ad un gap temporale tra la rottura del Bitcoin e la sua messa in sicurezza, e oltre che temporale, anche economico, come spiega bene lei.

      Le altre informazioni del commento sono corrette, MA non sono di alcun supporto alla sua tesi.

      Riassumendo, spero sia chiaro:
      Lei dice che secondo l’articolo, tutto il mondo come lo conosciamo crollerà. Scorretto, e anzi nell’articolo si dice ESATTAMENTE e CHIARAMENTE il contrario: passare da una tecnologia all’altra, nel caso della crittografia, sarà una passeggiata. E anzi, come dice lei lo si sta già facendo. E nessuno ha mai detto il contrario.
      Il problema del Bitcoin è strutturale, in quanto il Bitcoin non è basato sulla crittografia, ma su una particolare tipologia di crittografia. Non si può cambiare, per vari motivi: cambierebbe inanzi tutto la moneta, avrebbe lo stesso nome e basta. Ci vorrebbe TROPPO tempo. Ci sono TROPPI costi.
      E nessuno ha neanche detto che è la fine delle cryptovalute, anzi, è CHIARAMENTE scritto che sarà l’inizio delle quanto-valute, semplicemente. E magari speriamo che si diffondano ancor più delle cryptovalute.

      Detto, inoltre, da una persona che nel Bitcoin ha sempre creduto e ha anche investito 😉

      Buona giornata =)

  2. Buongiorno Gianluigi,
    la ringrazio per il “Bella esposizione, gran giri di parole conditi bene” e le spiego perchè non sono giri di parole, ma contenuti che comprendono esattamente la risposta ai suoi dubbi, che nascono da presupposti errati.

    Lei dice:
    “Lo stesso ragionamento si può applicare a tutte le infrastrutture informatiche basate sulla crittografia: quindi siti web, portali, BANCHE, paypal, mail, lo stesso protocollo https verrebbe spazzato via in un attimo, quindi o diciamo che Bitcoin scomparirebbe insieme a tutti i servizi informatici che conosciamo”.

    Errato. Le riporto un frammento dell’articolo:
    “…i computer quantistici non segneranno la fine della crittografia come pratica, ma semplicemente la fine della crittografia con gli standard che conosciamo. Ci sarà (o c’è) bisogno di nuovi standard di sicurezza, nuovi protocolli, nuovi metodi di crittografia. L’arrivo dei computer quantistici non segna solo l’arrivo di una nuova tecnologia per rompere la crittografia, ma anche l’arrivo di una nuova tecnologia per fare crittografia.”
    Tutti i servizi che ha elencato, sono servizi che UTILIZZANO la crittografia. Niente di tutto ciò verrà compromesso con l’arrivo dei computer quantistici, in quanto basterà aggiornare la tecnologia di crittografia utilizzata. Semplice.

    Bitcoin invece non utilizza la crittografia, ma è MATEMATICAMENTE BASATO su UN sistema PARTICOLARE di crittografia. Una volta compromesso QUEL sistema di crittografia, è compromesso il Bitcoin. Cambiando sistema di crittografia, non si salva il Bitcoin, ma semplicemente si crea una nuova cryptovaluta, che è ben diverso.

    Inoltre, quello che dice nel finale non fa che confermare la tesi dell’articolo:
    Sì è di fronte ad un gap temporale tra la rottura del Bitcoin e la sua messa in sicurezza, e oltre che temporale, anche economico, come spiega bene lei.

    Le altre informazioni del commento sono corrette, MA non sono di alcun supporto alla sua tesi.

    Riassumendo, spero sia chiaro:
    Lei dice che secondo l’articolo, tutto il mondo come lo conosciamo crollerà. Scorretto, e anzi nell’articolo si dice ESATTAMENTE e CHIARAMENTE il contrario: passare da una tecnologia all’altra, nel caso della crittografia, sarà una passeggiata. E anzi, come dice lei lo si sta già facendo. E nessuno ha mai detto il contrario.
    Il problema del Bitcoin è strutturale, in quanto il Bitcoin non è basato sulla crittografia, ma su una particolare tipologia di crittografia. Non si può cambiare, per vari motivi: cambierebbe inanzi tutto la moneta, avrebbe lo stesso nome e basta. Ci vorrebbe TROPPO tempo. Ci sono TROPPI costi.
    E nessuno ha neanche detto che è la fine delle cryptovaluta, anzi, è CHIARAMENTE scritto che sarà l’inizio delle quanto-valute, semplicemente. E magari speriamo che si diffondano ancor più delle cryptovalute.

    Detto, inoltre, da una persona che nel Bitcoin ha sempre creduto e ha anche investito 😉

    Buona giornata =)

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