Квантові комп’ютери потенційно можуть зламати біткойн (BTC), однак та ж сама фізика здатна сформувати грошову систему, що принципово унеможливлює підробку. Два експерти стверджують: саме квантові гроші, а не блокчейн, можуть стати підсумковою формою електронної готівки.
Стефано Годжо та Даніела Геррманн висловили цю тезу під час останньої сесії ради експертів BeInCrypto. Їхня позиція базується на концепції, що виникла ще до криптовалюти, і на фундаментальному законі фізики.
Гроші завжди були історією про довіру
У супутньому аналітичному матеріалі порушено питання, коли саме квантові комп’ютери можуть зламати біткойн. Ця публікація досліджує протилежний вектор: що станеться, якщо ця технологія дозволить створити гроші, які випередять за властивостями традиційні засоби обігу?
Відправною точкою є висловлювання Годжо, яке трансформує суть дебатів. Консенсус, зазначає він, – «останній посередник».
Щоб зрозуміти це, варто простежити, як гроші поступово втрачали первинний рівень довіри.
Фізична готівка не потребує посередників. Золота монета сама собою виступає підтвердженням цінності, і покупцеві не обов’язково покладатися на банк, бухгалтерську книгу чи мережу для здійснення угоди. Проте готівкові кошти неможливо передавати на відстань електронним шляхом.
Цифрові гроші подолали дистанцію, але водночас відродили потребу в посередничих ланках. Будь-який онлайн-платіж базується на довірі до агента, який підтверджує автентичність і запобігає повторному використанню тієї самої одиниці коштів.
Біткойн усунув цю проблему шляхом заміщення інституцій математикою та механізмом консенсусу. Тисячі комп’ютерів узгоджують єдину історію транзакцій, тож участь централізованої сторони не обов’язкова.
Ідея використання законів фізики замість довіри виникла задовго до біткойна. Вона є давнішою навіть за сучасний інтернет.
Наприкінці 1960-х аспірант Колумбійського університету Стівен Візнер написав рукопис під назвою «Conjugate Coding». Академічні журнали не взяли його до публікації, і тільки у 1983 році робота побачила світ.
Візнер запропонував концепцію грошей, що фізично неможливо підробити – без опори на банківські гарантії. Це був перший практичний варіант застосування квантової інформації, про який лише можна було тоді уявити.
Для цієї роботи пізніше став поштовхом протокол BB84, опублікований у 1984 році, який започаткував квантову криптографію. Весь цей науковий напрям зрештою виник з прагнення створити абсолютно стійкі до підробки гроші.
Безпека, гарантом якої є фізика, а не секретність
Класична криптографія ґрунтується на складних математичних задачах – її стійкість визначається тим, що декодування потребує вкрай великого часу. Квантова ж криптографія має іншу природу.
Її основа – фізичний закон, а саме теорема про заборону клонування. У 1982 році фізики Вільям Вуттерс і Войцех Журек довели: невідомий квантовий стан неможливо ідеально скопіювати.
Механізм доволі витончений. Кожна спроба копіювати квантовий стан неминуче його порушує: підробка не вдається, а сам факт втручання стає очевидним.
Годжо протягом кількох років трансформує цей принцип у технологічні інструменти. На попередньому заході BeInCrypto в Неаполі він описував ключі, що фактично самостійно себе захищають. Перехоплення квантового ключа призводить до його знищення під час передачі й збоїв у функціонуванні протоколу, що легко ідентифікується на приймальній стороні.
Під час панелі Ради він продовжив розвивати цю тезу до логічної межі.
«Можна створювати застосунки, які взагалі не зобов’язані довіряти обладнанню, на якому вони виконуються. Можна замовити виготовлення апаратного забезпечення навіть у потенційного зловмисника: якщо система проходить власне само-тестування – безпеку гарантовано. У гіршому випадку вона просто відмовиться працювати. Класичними методами це довести неможливо».
Фахівці визначають цю концепцію як device-independent cryptography (криптографія, не залежна від пристрою). Критерій стійкості зберігається навіть у разі потенційно ворожого виробника. Це важливо, оскільки складні апаратні рішення часто приховують бекдори.
Чому незламні ключі стають грошима
Переходити від криптографічного захисту до грошових функцій логічно та невимушено. Обман і підробка — лише різні фокуси однієї і тієї самої проблеми.
Якщо квантовий стан не можна скопіювати — його не можна сфальшувати. А саме таку річ можна застосовувати як гроші.
Годжо висловив думку в максимально прямій формі.
«Іншими словами, якщо неможливо шахраювати – неможливо скопіювати чи підробляти. З цього ж класу рішень виникають квантові гроші та квантові фінансові інструменти. Це нові формати цифрових фінансів з мінімальними допущеннями щодо надійності посередників, мереж та контрагентів».
Команда Годжо вже реалізувала базовий прототип концепції. Під час демонстрації в Неаполі була представлена система ключів одноразового використання, які автоматично знищуються під час здійснення платежу – це повністю унеможливлює повторення транзакції з використанням старих даних.
Такий одноразовий ключ – це фактично мінімально можлива одиниця незламної цінності. Механічно масштабуючи цю логіку, отримуємо те, що науковці вже називають квантовими грошима.
Така теорія має чималу історію. У 2012 році Скотт Ааронсон та Пол Крістіано презентували першу схему квантових грошей на публічних ключах. Вона дозволяє валідувати купюру будь-кому, не тільки банку-емітенту. Їхнє трактування фактично збігалося з ідеями Візнера – вони описали гроші, чия справжність визначена не людською інституцією, а законами фізики.
Квантові гроші та останній посередник
Всі частини головоломки сходяться в єдине ціле. Біткойн усунув банки, але не видалив потреби у довірі. Він переніс її у площину мережі та спільного реєстру. Потрібна все ж таки інстанція, яка визначає, які транзакції є справжніми.
Годжо розглядає це узгодження як фінального посередника. Web3 та zero-knowledge інструменти за багатьма параметрами відновили частину автономії, втраченої з появою цифрових грошей, однак механізм консенсусу все ж виконує останню функцію бар’єра для підробки.
Така задача має свою вартість. Досягнення консенсусу вимагає скоординованих зусиль, енергетичних витрат і участі великої кількості учасників, які повинні досягти загальної згоди. Матеріальна гарантія цих етапів не потребує.
У представленій концепції квантові гроші повністю усувають посередників.
«Квантові гроші — це наступна і фінальна еволюція цієї історії. Ви отримуєте суто цифровий об’єкт, який може передаватися на відстані, але без необхідності довіри до посередників, глобальних реєстрів або рішень про те, яка транзакція має потрапити до блоку Ethereum (ETH). Фізика надає властивість непідробності безпосередньо. У цьому сенсі консенсус і є останнім посередником».
Масштаб такої заяви суттєвий, тому її слід сформулювати однозначно. У випадку реалізації квантові гроші перебувають щодо біткойна в тому ж відношенні, що сам біткойн — до традиційної банківської системи.
Виникає характерна симетрія. Ті самі фундаментальні закони природи, які загрожують захисту підписів біткойна, очевидно здатні усунути потребу в консенсусі загалом.
Єдиний захист, що витримує аналітично переважаючого супротивника
Актуальність часу визначає ще один контекст. Системи штучного інтелекту дедалі ефективніше руйнують існуючий захист.
Сучасна система безпеки зазвичай спирається на припущення: супротивник не достатньо винахідливий, або розв’язок задачі вимагає надто великого часу. Годжіозо зауважує: брак такої передумови впадає в око за нових можливостей ІІ.
Фундаментальна фізика пропонує альтернативу.
«Головне, що надає квантова система, — це безпека, гарантована законами природи. Не має значення, наскільки досконалий ШІ: система залишається невразливою для підроблення. В гіршому випадку можна заблокувати її дію, але фальсифікувати це неможливо».
У цьому полягає глибинна привабливість підходу. Квантова гарантія спирається не на межі інтелекту опонента, а на саму структуру фізичної реальності — область, яку неможливо змінити жодним рівнем інтелектуальної відточеності.
Квантові гроші: ще відсутні, але досяжні
Обидва фахівці у своїх висловлюваннях уникають однозначних обіцянок. Геррманн, чия компанія спеціалізується на комерційних квантових технологіях, чітко окреслює межу можливого.
«Квантові гроші — це стратегічна мета, до якої потрібно рухатися. Наразі таких рішень, у буквальному сенсі, не існує на ринку. Але при технологічному поступі питання слід буде вирішувати з особливим рівнем відповідальності».
Ключовим обмеженням виступає квантова пам’ять. Утримання крихких квантових станів поки всередині лабораторій обмежується секундами. Годжіозо зазначає: такі технічні особливості не дозволяють наразі повноцінно реалізувати квантові гроші, хоча аналогічні пристрої вже підходять для короткострокових операцій.
Разом із тим, напрям розвитку позначено. У дослідницьких лабораторіях вже йде апробація прототипів квантових токенів та суміжних рішень. Ідея поступово набуває інженерного виміру.
Годжіозо підсумовує дискусію наступним спостереженням.
«Через п’ять, шість чи сім років можна уявити світ, де ресурси квантової механіки дозволять виконувати задачі, які сьогодні доведено неможливо здійснити. Не просто складно або повільно, а справді неможливо. Це софт, який можна починати розробляти вже зараз — не в туманному майбутньому. Технологічна перспектива реальна тут і тепер».
Понад півстоліття після того, як Візнер окреслив ідею грошей, які охороняє сама фізика, концепція починає залишати межі теоретичних схем. Якщо висновки Годжіозо й Геррманна виявляться слушними, останній технологічний посередник може зникнути вже цього десятиліття.
