Kuantum Bilgisayar ve Blok Zinciri Teknolojisi
İçindekiler
Kuantum bilgisayar ve blockchain teknolojisi ile ilgili güvenlik endişeleri, mevcut kriptografinin gelecekte kuantum saldırılarını önleyemeyebileceğini gösteriyor. Ancak bu, blok zinciri endüstrisi için ne anlama geliyor ve kuantum bilgisayar Bitcoin için bir tehdit mi?
Kuantum bilgisayar ve blockchain teknolojisi, teknolojinin en ileri noktasındadır. Bununla birlikte, bu iki teknoloji bazen yanlış yorumlanmaktadır. Blockchain ağları, şeffaflığa izin veren ve kripto para birimlerinin beğenisini destekleyen oldukça güvenli bilgi işlem ağlarıdır. Kuantum bilgisayarlar ise verileri normal bilgisayarlara göre çok daha verimli bir şekilde işleyebilir. Bu nedenle, kuantum bilgisayarlar teorik olarak o kadar karmaşık ileri düzey hesaplamalar yapabilir ki, daha önce imkansızdı. Kuantum hesaplama emekleme aşamasında olmasına rağmen, Çalışma Kanıtı (Proof-of-Work, PoW) blok zinciri ağlarının ve Bitcoin gibi kripto para birimi protokollerinin güvenliği hakkında güvenlik sorularını gündeme getirebilir. Buna göre birçok yatırımcı “kuantum bilgisayar Bitcoin için ne kadar tehdit oluşturuyor?” diye merak ediyor.
Bu yazıda, kuantum hesaplama ve blockchain dünyasının derinliklerine dalacağız. Bu konuları çevreleyen, “kuantum hesaplama nedir?” gibi en acil sorulardan bazılarını ele alacağız. Buna ek olarak “kuantum bilgisayar Bitcoin için bir tehdit mi?” sorusunu da değerlendireceğiz. Ayrıca, meydana gelebilecek güvenlik açıklarının türlerine, Bitcoin ağına bir kuantum saldırısı olasılığına ve blok zinciri topluluğunun gelecekte herhangi bir olası tehdide karşı korunmak için neler yapabileceğine bakacağız.
Kuantum Bilgisayar ve Blockchain Teknolojisi
Peki, kuantum bilgisayar Bitcoin için ne ölçüde bir tehdit? Kuantum bilgisayar ve blockchain teknolojisi arasındaki farkları tam olarak anlamak ve potansiyel riskleri değerlendirmek için bu devrim niteliğindeki teknolojilerin her birine daha yakından bakalım.
Blockchain Teknolojisi Nedir?
Blok zinciri, halka açık bir veritabanı veya işlem defteri görevi gören bir tür dağıtılmış defter teknolojisidir (distributed ledger technology, DLT). Blockchain, Bitcoin gibi kripto para ağlarının temelindeki teknolojidir. Dijital formatta kalıcı, değişmez bir veri ve olay kaydı sağlar. Bir madenci blok zincirine bir işlem eklediğinde, kimse onu silemez veya değiştiremez. Bu, aracılara veya merkezi bir otorite noktasına ihtiyaç duymadan merkezi olmayan bir işlem kaydı sağlar.
Blok zincirleri, işlem verilerini bloklar halinde depolar. Her blok, içerebileceği işlem sayısını sınırlayan önceden belirlenmiş bir boyuta sahiptir. Bir blok işlemlerle dolduğunda kalıcı olarak blok zincirine yazılır. Ayrıca, tüm verileri tek bir sunucuda depolamak yerine, blok zinciri verileri tüm ağda bulunur. Ayrıca, her blok, zincirdeki önceki her blokla birbirine bağlanır.
Ağdaki her düğümde aynı defterin bir kopyası bulunur. Ayrıca, her bir düğümün her bir işlemin meşruiyeti konusunda anlaşmaya varmasını sağlamak için bir çerçeve oluşturulmalıdır. Bunun için blockchain ağları bir konsensüs mekanizması kullanır. Örneğin, Bitcoin blok zinciri, çalışma kanıtı (PoW) adı verilen bir fikir birliği algoritması kullanır. Madencilik düğümleri adı verilen özel düğümler, elektrik harcayarak karmaşık bir matematik problemini çözmek için rekabet eder. Problemi çözen ilk madenci, bir işlemi doğrulama ve bloklarına ekleme hakkını kazanır. Bunun karşılığında madenci Bitcoin blok ödülü alır.
Bitcoin madenciliği, pahalı ekipman ve devam eden elektrik maliyetleri gerektirir. Ağı dolandırmaya çalışan madenciler, aksi takdirde “çalışmaları” için alacakları blok ödüllerini kaybedebilirler. Buna göre, fikir birliği mekanizmaları blok zinciri ağlarını güvende tutar ve potansiyel saldırıları tespit etmeyi kolaylaştırır. Ağ, Bitcoin’i iki kez harcamaya çalışan veya gayri meşru bir işlem gerçekleştiren herkesi kolayca tespit edebilir.
Blockchain Güvenliği
Blok zincirine eklenen her blok, bir önceki blokla bağlantılıdır. Bu, herhangi bir potansiyel saldırganın herhangi bir belirli işlemi manipüle etmeden önce her bloktaki her işlemi değiştirmesi gerektiği anlamına gelir. Ayrıca, herhangi bir potansiyel saldırgan, bir PoW blok zincirine saldırmak için tüm ağın hesaplama gücünün en az %51’ine ihtiyaç duyacaktır. Bu saldırı türü %51 saldırısı olarak bilinir.
Bitcoin gibi büyük PoW blok zincirleri için, bir saldırının süresi ve maliyeti nedeniyle tehdit minimumdur. Ancak, daha küçük PoW blok zincirleri %51 saldırılarına karşı daha hassastır. Blok zinciri ağı ne kadar küçükse, kötü bir aktörün %51 saldırısı gerçekleştirmesi için o kadar az hesaplama gücü gerekir.
Kuantum Bilgisayar Nedir?
Kuantum bilgisayar, standart bilgisayarlar için çok karmaşık olan sorunları çözmek için kuantum mekaniği yasalarını kullanan ileri bir teknolojidir. Bu teori teorisi, enerji ve malzemelerin davranışını atomik ve atom altı düzeyde tanımlar. Klasik bilgisayarlar, bir veya sıfır değerine sahip veri bitlerini kodlayabilir. Bu, çok sayıda değişken içeren karmaşık problemleri çözme konusunda genellikle onları kısıtlayıcı hale getirir. Ancak kuantum bilgisayar, kuantum ölçümünün temel birimi olan kuantum bitlerini (kübitler) kullanarak bunu çözer.
Kuantum hesaplama, atom altı parçacıkların aynı anda birden fazla durumda (yani hem bir hem de sıfır) var olma yeteneğinden yararlanır. Bu bilgisayarlar daha fazla kübit oluşturup işledikçe, katlanarak daha güçlü hale geliyorlar. Öte yandan, daha fazla transistör eklenmesiyle klasik bilgisayarların gücü doğrusal olarak artar.
Ayrıca kuantum hesaplama, bilim adamlarının ve mühendislerin son derece karmaşık sorunları çözmelerine yardımcı olur. Örneğin, kuantum hesaplama, bir moleküldeki bireysel atomların davranış modellemesine uygulanabilir. Ayrıca, küresel nakliye ağlarındaki lojistik rotaların haritasını çıkarmak için de kullanılabilir.
Kuantum hesaplama, bilim adamlarına daha önce çözülemez olduğu düşünülen problemleri çözme yeteneği verir. Süperpozisyon ve dolaşma ilkelerini kullanan kuantum bilgisayarlar, hesaplamaları çok daha az enerji kullanarak geleneksel bilgisayarlardan önemli ölçüde daha hızlı gerçekleştirebilir.
Bu teknoloji finans, istihbarat, askeri, havacılık tasarımı, dijital üretim ve nükleer füzyonda yaygın olarak kullanılmaktadır. Dünyanın en büyük teknoloji şirketlerinden bazıları kuantum hesaplama alanına giriyor. Buna Microsoft, IBM, Google, Intel ve HP dahildir.
Kuantum Bilgisayar Bitcoin için Bir Tehdit mi?
Şimdi, “kuantum bilgisayar Bitcoin için bir tehdit mi?” Sorusunu ele alalım. Bir düğüm, Bitcoin ağı gibi bir PoW blok zincirini dolandırmaya çalıştığında, bir işlemi doğrulama hakkını kazanmak için önce karmaşık bir matematik problemini çözmeye çalışması gerekir. Buna “hash işlevi” diyoruz. Bir düğüm bulmacayı çözdüğünde ve bir işlemi doğrulama hakkını kazandığında, aynı Bitcoin veya tokeni iki kez harcama girişimi anlamına gelen “çifte harcama” girişiminde bulunabilir.
Çoğu PoW blok zinciri, düğümlerin bir seferde yalnızca bir matematik problemini denemesine ve çözmesine izin veren yerleşik bir güvenlik özelliğine sahiptir. Her tahmin, önemli miktarda enerji harcaması gerektirir (büyük blok zinciri ağları için) ve düğümlerin aynı anda diğer işlemleri doğrulamaya çalışmasını engeller. Ancak kuantum bilgisayar bu güvenlik önlemini tehlikeye atabilir.
Normal bilgisayarlardan farklı olarak, kuantum bilgisayarlar, hash’i aynı anda bulmak için etkin bir şekilde birden çok girişimde bulunabilir. Ayrıca, kuantum bilgisayarlar özellikle parolaları kırmada ve kriptografik sorunları çözmede etkilidir. Bununla birlikte, bu yeni nesil bilgisayarlar, bu tür saldırıları gerçekleştirebilmekten hala çok uzakta. Kuantum bilgisayarların bu tür karmaşık görevleri yerine getirebilmesi için önemli miktarda geliştirme yapılması gerekecektir. Kuantum bilgisayarları tasarlamak ve inşa etmek son derece pahalıdır, bu da onları çoğu potansiyel bilgisayar korsanı için erişilemez hale getirir. Ek olarak, kuantum hesaplamalarının doğrusal doğası, hata düzeltmelerini inanılmaz derecede zor ve zaman alıcı hale getirir. Ayrıca, kübitleri hatalara karşı kontrol etmek, hesaplama sonuçlarını çarpıtabilir.
Buna rağmen, birkaç geliştirici, kuantum bilgisayarlardaki ilerlemelerin bir sonucu olarak blockchain ağlarının karşılaşabileceği potansiyel güvenlik açıklarını ele almak için kuantum sonrası kodlama olarak da bilinen kuantum geçirmez kodlamayı uyguluyor. Bu, halka açık blok zinciri ağlarında dijital imzaların eliptik eğri şifrelemesini güçlendirmeye ve kuantum saldırılarına karşı korunmaya yardımcı olur.
Kuantum Bilgisayar ve Blockchain Teknolojisi ile İlgili Sorun
Şimdi, merak ediyor olabilirsiniz, “kuantum bilgisayar Bitcoin için ne ölçüde bir tehdit?”. TechRadar tarafından Şubat 2022’de yayınlanan bir makaleye göre, Sussex Üniversitesi’nden bilim adamları, bir kuantum bilgisayar sisteminin 24 saat içinde Bitcoin ağının güvenliğini destekleyen SHA-256 şifreleme algoritmasını kırmak için yaklaşık 13 milyon kübite ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor. Araştırmacılar ayrıca Bitcoin kodunu bir saat içinde kırmak için 317 milyon kübitlik bir kuantum bilgisayara ve bunu on dakika içinde gerçekleştirmek için 1,9 milyar kübite ihtiyaç duyulacağını tahmin ediyor.
Çalışma, herhangi bir önemli tehdit ortaya çıkmadan önce Bitcoin kodunun kuantum güvenli bir şifreleme sistemine dönüştürülmesinin muhtemel olduğunu öne sürdü. Ayrıca, bir kuantum hesaplama sisteminin, özellikle bir blok zinciri ağına saldırma görevine yönelik olması gerekir. Karmaşık hesaplamaları hızlı ve verimli bir şekilde işleme yeteneği, Bitcoin için kendi başına çok az tehdit oluşturuyor. Buna rağmen, kuantum hesaplamadaki gelişmeler, mevcut kriptografi yöntemlerinin güvenliği hakkında önemli soruları gündeme getiriyor.
Şu anda, kuantum bilgisayarlar yaklaşık 127 kübit ile çalışmaktadır. Ayrıca, en güçlü kuantum bilgisayarları kopyalamak kolay değildir. Bununla birlikte, kuantum hesaplama alanındaki gelişme hızı, bunun yakın gelecekte bir gerçek olabileceğini düşündürmektedir. Bir korsan, başarılı bir %51 saldırısı gerçekleştirebilirse, tüm Bitcoin ağı tehlikede olacaktır. Çağdaş donanım bunu başarmaktan çok uzak, ancak durumun önümüzdeki yıllarda değişeceği neredeyse kesin.
Kuantum Bilgisayar Bitcoin’i Kırabilir mi?
Bitcoin ağı ve diğer PoW blok zincirlerine yönelik bir diğer potansiyel tehdit, madencilik sürecini hızlandırmak için kuantum bilgisayarların kullanılmasıdır. Yine, bu teknoloji kullanılabilir olmaktan çok uzaktır. Bununla birlikte, birisi Bitcoin veya diğer kripto para birimlerinin dolaşıma girme oranını hızlandırabilirse, bu önemli bir güvenlik riski oluşturabilir. Ayrıca, hash gücünün merkezileştirilmesi, %51 saldırısını gerçekleştirmeyi kolaylaştırabilir. Dolayısıyla, “kuantum bilgisayar Bitcoin için bir tehdit mi?” sorusuna yanıt olarak, bugün çok az tehdit oluşturan şey yarın önemli bir tehdit olabilir.
Kuantum Bilgisayar ve Blok Zinciri – Özet
Kağıt üzerinde kuantum bilgisayar, blok zinciri güvenliğini tehlikeye atma potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, bunun gerçek bir hayat sorunu olması için gerekli teknolojik gelişmeler, görünüşe göre hala çok uzakta. Bununla karşılık, kuantum bilgisayar Bitcoin ağını kıracak kadar güçlü makinelere teorik olarak izin verebilir.
Bunu akılda tutarak, birçok blok zinciri geliştiricisi, kuantum sonrası yol haritalarını çıkarmaya başladı. Ayrıca düzenleyiciler, kuantum bilgisayar korsanlarının yeteneklerini sınırlamak için koruyucu önlemleri araştırmaya isteklidir. Bununla birlikte, kuantum hesaplamanın ortaya çıkışı, blok zincir ağlarının güvenliği için gerçek bir tehdit oluşturuyor. Geliştiriciler, kuantum bilişimden kaynaklanan bu potansiyel güvenlik tehditlerini azaltmak için değişen zamana ayak uydurmalıdır. Dahası, önemli tehditler ortaya çıkmadan önce protokollerin kuantum sonrası kodlamayı uygulaması gerekebilir.
Hem kuantum bilgisayar hem de blok zinciri alanı, baş döndürücü bir hızda gelişiyor. Bu nedenle, blok zincirlerinin şu anda kuantum saldırılarına karşı güvenli olup olmadığını kesin olarak söylemek zor. Bununla birlikte, kripto topluluğu bu saldırıları önlemek için oluşturulmuş koruma teknolojilerini benimserse, kuantum hesaplamanın oluşturduğu acil tehdit düşük kalacaktır. Web3 endüstrisinin kalbinde kriptografik güvenlik olduğu için bu özellikle önemlidir. Kripto tarih kitaplarının zaten aşılmış olan teknolojik engellerle dolu olduğunu da hesaba katmaya değer. Bu nedenle, çok az topluluk, blok zinciri topluluğu kadar kuantum bilgi işlem saldırıları tehdidi için iyi donanımlıdır.
