Las criptomonedas como bitcoin han capturado recientemente la imaginación del público porque ofrecen una alternativa emocionante a los sistemas monetarios tradicionales.

Las transacciones de Bitcoin son esencialmente una serie de acertijos almacenados en público en la cadena de bloques. Los acertijos utilizados para proteger bitcoin son tan complejos que la tecnología informática actual no es lo suficientemente potente como para resolverlos.

Pero las computadoras cuánticas podrían resolver estos acertijos en las próximas décadas. Así es como podría sucederle a su bitcoin.

¿Cómo funciona el cifrado detrás de bitcoin?

Las monedas tradicionales dependen de intermediarios confiables como los bancos para verificar y registrar todas las transacciones monetarias. En cambio, la economía de las criptomonedas se basa en un libro mayor público, la cadena de bloques, que es mantenido por todos los participantes honestos de la red bitcoin.

Los bancos generalmente están obligados por ley a autenticar al remitente y al destinatario de cualquier transacción. Pero las transacciones con criptomonedas pueden, en principio, realizarse de forma anónima.

Imagínese un hipotético destinatario potencial de bitcoins llamado Alice. Primero debe crear un rompecabezas único y extremadamente difícil que solo se puede resolver fácilmente usando una pista secreta (llamada clave privada) que se guarda para sí misma. Es más, debe ser fácil verificar que la solución sea correcta. Esto se hace usando otra pista (llamada clave pública). Después de que esto suceda, Alice envía el rompecabezas a cualquiera que quiera enviarle bitcoins.

Ahora imagina un remitente; llamémosle Bob.

Si Bob quiere enviar bitcoins a Alice, enviará una transacción a la red que contiene dos ingredientes:el rompecabezas de Alice y una solución a un rompecabezas que desbloquea los fondos enviados a Bob en una transacción anterior. También revelará la clave pública utilizada para verificar la solución. Si la solución es verificada por los diferentes participantes de la red, asumirán que Bob está autorizado a gastar sus bitcoins y aceptar la transacción en la cadena de bloques. Alice ahora puede gastar los fondos revelando una solución a su rompecabezas.

De este modo, el libro mayor completo de transacciones de bitcoin es completamente público, mientras que las identidades de los propietarios de bitcoins están protegidas.

¿Puede acceder a bitcoin sin la clave privada?

De hecho, Cualquiera que pueda resolver uno de los acertijos de la cadena de bloques sin la pista secreta puede acceder a los fondos almacenados allí. Por lo tanto, la única característica distintiva de los destinatarios previstos es que pueden resolver estos acertijos de manera más eficiente que otros, gracias a la pista secreta que solo ellos conocen.

La mayoría de los acertijos que se utilizan para bitcoin toman la forma de firmas. A saber, Las transacciones de bitcoins se firman electrónicamente utilizando algoritmos realmente complicados basados ​​en lo que los matemáticos llaman curvas elípticas. La idea es que crear una firma de este tipo es prohibitivamente difícil para cualquier computadora a menos que uno tenga la clave secreta, y que se puede verificar fácilmente usando la clave pública.

Sin embargo, Si bien estas firmas parecen imposibles de falsificar para las computadoras de hoy, Las computadoras cuánticas pueden potencialmente resolverlos de manera muy eficiente. Esto es posible porque las computadoras cuánticas no están restringidas a procesar información digital, sino que realizan cálculos directamente utilizando las interacciones de la mecánica cuántica que dominan la física a escala microscópica.

Los investigadores todavía están tratando de averiguar exactamente qué tipo de problemas resuelven mejor las computadoras cuánticas. Pero sí sabemos que dos problemas subyacentes a gran parte de la criptografía actual resultan ser problemas que las computadoras cuánticas del mañana pueden resolver de manera bastante eficiente (para los expertos en casa, además de resolver curvas elípticas, el otro problema es encontrar los factores primos de un número).

En particular, La criptografía de curva elíptica se puede romper ejecutando una variante del algoritmo de Shor. Este algoritmo es capaz de calcular la clave secreta de la clave pública de manera eficiente, y por lo tanto es capaz de crear firmas rápidamente una vez que se revela la clave pública. Esto no se puede hacer con las computadoras de hoy. De hecho, Creemos que solo las computadoras cuánticas podrán realizar este cálculo.

¿Cómo robaría bitcoin un ladrón con una computadora cuántica?

La mecánica actual de bitcoin significa que la clave pública solo se revela con la firma cuando se propone una transacción a la red. Por lo tanto, existe una ventana de oportunidad muy corta para que una computadora cuántica calcule la clave privada a partir de la clave pública y presente una transacción firmada alternativa (por ejemplo, hacer que el dinero de Bob vaya al ladrón en lugar de a Alice).

Podemos pensar en este ataque como análogo a robar a un cliente justo antes de que ingrese a un banco para depositar dinero.

Empeorando las cosas para muchas transacciones de bitcoins, la clave pública ya se conoce y se almacena en la cadena de bloques. Esto elimina la restricción de tiempo para el ataque anterior y permite que un ladrón robe fondos incluso si no se propone ninguna transacción. Esto afecta aproximadamente a un tercio del capital del mercado de bitcoins, o varias decenas de miles de millones de dólares.

Esto se parece más a un robo bancario tradicional en el que el ladrón no tiene que esperar a que un cliente realice transacciones.

Es difícil predecir cuándo las computadoras cuánticas serán lo suficientemente fuertes y rápidas para realizar estos ataques, pero es justo suponer que estaremos a salvo durante al menos los próximos diez años.

¿Podemos hacer que Bitcoin sea seguro?

Es importante que los investigadores encuentren alternativas a la criptografía de curva elíptica que sean resistentes a los ataques de las computadoras cuánticas.

Y aunque todavía no ha surgido ningún estándar, Actualmente se están desarrollando criptomonedas alternativas que tienen en cuenta las computadoras cuánticas. Entonces, incluso si Bitcoin finalmente sucumbiera a las computadoras cuánticas, Blockchain y las criptomonedas ciertamente seguirán viviendo.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.