Blockchain é apenas uma tecnologia de transição?

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O que acontece quando os computadores quânticos se tornam realidade?

Um dos meus momentos favoritos em um seminário sobre criptomoedas no ano passado foi quando alguém fez essa pergunta. A resposta foi um silêncio mortal. Depois de uma longa pausa, o orador disse algo como: “Vamos descobrir isso quando chegarmos lá”.

Deixe-me explicar.

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Toda a premissa da tecnologia blockchain e das criptomoedas, tokens não fungíveis (NFTs) e contratos inteligentes que são construídos sobre ela é que os registros distribuídos são imensamente seguros e não podem ser hackeados com computadores modernos. Estou simplificando um pouco, mas para que uma transação seja aceita pelo blockchain, mais de 50% dos computadores na rede que compartilham o blockchain precisam concordar que o computador que afirma ser o novo proprietário de um criptoativo é de fato, o legítimo proprietário. E a rede só aceita reivindicações que tenham uma prova de trabalho (PoW), que é essencialmente um exercício de multiplicação massiva de vários números muito grandes. Novamente, estou simplificando demais aqui.

Uma vez que tal PoW tenha sido submetido à rede blockchain e mais de 50% dos computadores o aceitem, um novo bloco é adicionado à cadeia e o blockchain mais longo é considerado o verdadeiro blockchain. Enviar um PoW para uma nova criptomoeda é o que cria um novo token ou moeda. Da mesma forma, enviar um PoW cria um contrato que comprova a propriedade de determinados ativos sem depender de bancos de dados centralizados ou funcionários do governo potencialmente corruptos.

Agora believe que você pode produzir esses PoWs mais rápido do que todos os computadores em uma rede podem verificar a veracidade do PoW. Então você poderia constantemente ultrapassar o processo de verificação e gerar novos blocos no blockchain antes que o resto da rede pudesse verificá-los. E como toda a tecnologia blockchain think que a blockchain mais longa é a legítima, você pode efetivamente “hackear” o sistema. Todos os outros computadores simplesmente aceitariam seu blockchain como aquele com o qual comparar qualquer novo PoW.

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Com o poder de computação moderno, é simplesmente impossível criar o chamado hack de 51%. Mas os computadores quânticos serão muito mais rápidos que, em algum momento, ultrapassarão facilmente qualquer rede de computadores tradicionais. Na verdade, a velocidade não será sua única vantagem.

Computadores convencionais são baseados em transistores que diferenciam entre dois estados binários – chamados “bits” – 0 e 1. Mas os computadores quânticos podem assumir 0 e 1 ao mesmo pace e sobrepor esses “Qbits”. Se isso soa estranho, pense em um computador antiquado típico que codifica letras ou números como uma série de oito bits. Existem 256 caracteres ou números diferentes que podem ser codificados com esses oito bits e a qualquer momento um transistor em um computador padrão estará em um desses 256 estados possíveis. Mas um computador quântico com oito Qbits poderia pegar todos os 256 estados ao mesmo pace e usá-los para cálculos simultaneamente. Assim, a vantagem dos computadores quânticos cresce exponencialmente à medida que incluem mais Qbits.

Isso significa que os algoritmos em computadores quânticos precisam ser completamente redesenhados para alavancar esses recursos computacionais. Mas também significa que os computadores quânticos serão muito mais poderosos. Eles resolverão facilmente problemas que os computadores tradicionais não conseguiram resolver durante o pace de vida restante do universo.

Então, suponha que você seja a primeira pessoa ou empresa a construir um computador quântico em pleno funcionamento. Como todas as redes do mundo são baseadas em computadores convencionais, você pode assumir todas as blockchains do mundo em questão de segundos. Somente quando a maioria dos computadores em uma rede também se tornarem computadores quânticos, o blockchain estará seguro novamente. Mas então pode ser tarde demais.

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Este benefício dos computadores quânticos mantém mesmo quando eles realmente não alcançaram o que é chamado de verdadeira vantagem quântica, ou quando eles podem resolver problemas que nenhum computador tradicional pode. Uma vez que a capacidade de resolução de problemas dos computadores padrão seja superada o suficiente por suas contrapartes quânticas, todas as blockchains do mundo se tornarão hackeáveis ​​por qualquer pessoa com um computador quântico.

Assim, quando os computadores quânticos se tornarem realidade, a tecnologia blockchain terá que ser completamente recriada do 0 ou perderá todas as suas vantagens de descentralização e segurança.

Mas os computadores quânticos ainda são apenas ficção científica, não são? Sim, eles estão. Mas eles estão sendo desenvolvidos agora. E se você extrapolar os avanços atuais na velocidade do poder de computação no futuro com base na Lei de Moore, um único computador quântico será capaz de hackear o blockchain do bitcoin por volta de 2045.


Computador Quântico vs. Taxa de Hash do Bitcoin

Gráfico mostrando Quantum Computer vs. Bitcoin Hash Rate
Fonte: “Vantagem Quântica na Prova de Trabalho,” por Dan A. Bard, Joseph J. Kearney e Carlos A. Perez-Delgado

E essa estimativa é baseada em duas suposições: primeiro, que a computação quântica avança na mesma taxa que a computação tradicional. Sabemos, no entanto, que as novas tecnologias tendem a progredir muito mais rapidamente do que as já consolidadas. Em segundo lugar, an information de 2045 se aplica ao blockchain do bitcoin, que é de longe o mais complexo e computacionalmente intensivo. (É por isso que o bitcoin não pode competir como sistema de pagamento com os PayPals e redes de cartão de crédito do mundo). Outros blockchains como o Ether ou os aplicativos comerciais subjacentes empregam redes muito menores. E de acordo com um novo estudo sobre as vantagens da computação quântica, os computadores quânticos poderia hackear tais blockchains já em 2023.

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Pessoalmente, não acho que 2023 seja realista. Mas quanto mais ecu leio sobre os avanços na computação quântica, mais ecu acredito que pode ser em algum momento desta década. E o que acontece então?

A menos que todos os aplicativos blockchain tenham sido redesenhados fundamentalmente antes do pace, eles provavelmente se tornarão inseguros e inúteis.

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Crédito da imagem: ©Getty Photographs / ALFRED PASIEKA/SCIENCE PHOTO LIBRARY


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Joachim Klement, CFA

Joachim Klement, CFA, é administrador da Fundação de Pesquisa do Instituto CFA e oferece comentários regulares em Klement sobre investimentos. Anteriormente, ele foi CIO da Wellershoff & Companions Ltd. e, antes disso, chefe da equipe de Pesquisa Estratégica do UBS Wealth Control e chefe de estratégia de patrimônio do UBS Wealth Control. Klement estudou matemática e física no Instituto Federal Suíço de Tecnologia (ETH), Zurique, Suíça, e Madri, Espanha, e se formou com mestrado em matemática. Além disso, ele possui mestrado em economia e finanças.

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