Warum die Bedrohung Bitcoin Circuit des Kryptos durch Quantum Computing weiter ist, als bisher angenommen

Einem Forscher zufolge steht das Quantencomputing vor mehr Hürden, als viele erkennen, wenn es darum geht, die Verschlüsselung zu knacken. In einem kürzlich erschienenen Bericht stellt Dr. Subhash Kak, Regents Professor of Electrical and Computer Engineering an der Oklahoma State University, fest, dass es Themen wie „Rauschen“ und Fehlerkorrektur gibt, die den Rummel um die Quantenvorherrschaft bei Bitcoin noch immer weitgehend theoretisch erscheinen lassen.

Wo die Bitcoin Circuit Quantenvorherrschaft zu kurz kommt

Im Wesentlichen bezieht sich „Quantenüberlegenheit“ auf Bitcoin Circuit die Demonstration, dass ein Quantencomputer ein Problem lösen kann, das klassische Computer nicht lösen können. Es gibt keinen Zweifel, dass dies getan wurde, aber die wichtige Frage für die im Krypto-Raum konzentriert sich auf die Art des Problems, das gelöst wird. Während die Entwicklung der Quantenherrschaft in der Tat ein eindringliches Gespenst für alle ist, die sich um ihre privaten Schlüssel sorgen, gibt es noch wenig Beweise dafür, dass die Probleme, die durch diese Technologie gelöst werden, beim Knacken von Verschlüsselungen in Bezug auf Kryptos von großem Nutzen sind.

„Diese Firmen versuchen, Hardware zu bauen, die das Schaltungsmodell klassischer Computer nachbildet. Aktuelle experimentelle Systeme haben jedoch weniger als 100 Qubits. Um eine brauchbare Rechenleistung zu erreichen, braucht man wahrscheinlich Maschinen mit Hunderttausenden von Qubits“, sagt Dr. Subhash Kak in einem kürzlich erschienenen Artikel.

Obwohl Gruppen wie D-wave 2000 Qubits (Quantenbits) haben, sind die Anwendungen unterschiedlich. D-wave’s Fokus liegt auf der Optimierung durch einen Prozess namens Quantum Annealing, der laut Kak ein „schmalerer Ansatz zum Quantencomputing ist … wo Qubits verwendet werden, um Optimierungsprobleme zu beschleunigen“. Als solche haben die Behauptungen von D-wave einige Kritiken erhalten, wobei ein kürzlich erschienener Bericht zu diesem Thema das D-wave-System im Vergleich zu anderen Computern als „Magermilch“ bezeichnet.

Rausch- und Fehlerkorrektur

Die wirkliche Schwierigkeit beim praktischen Knacken des Quantencodes liegt laut Kak in den Konzepten Rauschen und Fehlerkorrektur. Die Forscherin im Detail:

„Damit Computer richtig funktionieren, müssen sie alle kleinen Zufallsfehler korrigieren. In einem Quantencomputer entstehen solche Fehler durch die nicht-idealen Schaltungselemente und die Wechselwirkung der Qubits mit der Umgebung.

Aus diesen Gründen können die Qubits in Bruchteilen von Sekunden die Kohärenz verlieren und die Berechnung muss daher in noch kürzerer Zeit durchgeführt werden. Wenn zufällige Fehler – die in jedem physikalischen System unvermeidlich sind – nicht korrigiert werden, sind die Ergebnisse des Computers wertlos.

Diese Fehlerkorrektur macht die Sache noch komplizierter. Das Potential für rauschbedingte Fehler macht es erforderlich, dass mehr Qubit-Leistung benötigt wird. Der theoretische Physiker Mikhail Dyakonov beschreibt die verwirrende Natur des Problems und sagt

Bitcoin Circuit Speichern

„Während sich ein herkömmlicher Computer mit N Bits zu jedem Zeitpunkt in einem seiner 2N möglichen Zustände befinden muss, wird der Zustand eines Quantencomputers mit N Qubits durch die Werte der 2N Quantenamplituden beschrieben, die kontinuierliche Parameter sind (solche, die jeden Wert annehmen können, nicht nur eine 0 oder eine 1). Dies ist der Ursprung der vermeintlichen Leistung des Quantencomputers, aber auch der Grund für seine große Zerbrechlichkeit und Verwundbarkeit.

Die Anzahl der kontinuierlichen Parameter, die den Zustand eines solchen nützlichen Quantencomputers zu jedem Zeitpunkt beschreiben … ist also viel, viel größer als die Anzahl der subatomaren Teilchen im beobachtbaren Universum.

Mit anderen Worten, die Stärke des praktischen Quantencomputers kann auch als seine Achillesferse angesehen werden. Da sie so viele Variablen verarbeiten kann, öffnen diese scheinbar unendlich vielen Variablen auch die Tür für größere potentielle Fehler. Daraus resultierende Hardware- und Logistiküberlegungen werden nicht so oft diskutiert wie andere Themen, aber nach Ansicht der beiden Forscher sind diese Bereiche von entscheidender Bedeutung.

Der Hype ist vorbei

Dyakonov weist wie Kak auf den Hype um das Feld des Quantencomputers hin, das sich seit Jahrzehnten in der Entwicklung befindet und eine Quelle energetischer Spekulationen ist. Während es unklar ist, wie weit klassifizierte staatliche und hochrangige wissenschaftliche Entwicklungen inzwischen gekommen sein könnten, scheint es, soweit der gebildete Beobachter es beurteilen kann, noch ein langer Weg zu sein, bevor das Bitcoin-Netzwerk in Gefahr sein könnte. An diesem Punkt wurden algorithmische Upgrades von vielen als mögliche Lösung vorgeschlagen.

Dennoch, wie die laufenden Arbeiten in der Kernfusion, ist das Quantencomputing nicht zu ignorieren. Ein unvorhergesehener Durchbruch könnte theoretisch jederzeit passieren und das Spiel verändern. Kak seinerseits bleibt skeptisch: „Als jemand, der seit vielen Jahren an Quantencomputern arbeitet, glaube ich, dass aufgrund der Unvermeidbarkeit von Zufallsfehlern in der Hardware kaum jemals brauchbare Quantencomputer gebaut werden können.

Glauben Sie, dass die Quantenvorherrschaft in Bezug auf Bitcoin in naher Zukunft erreicht wird? Lassen Sie es uns im Abschnitt Kommentare unten wissen.


Warum ist die Erstellung eines bootfähigen USB-Sticks komplexer als die Erstellung bootfähiger CDs?

Das Erstellen von bootfähigen CDs und DVDs ist in der Regel ein einfacher, unkomplizierter Prozess, aber warum ist er komplexer, wenn man bootfähige Flash-Laufwerke erstellt? Gibt es wirklich so einen großen Unterschied zwischen den beiden? Der heutige SuperUser Q&A-Post hat die Antwort auf die Frage eines neugierigen Lesers.

Die heutige Question & Answer-Sitzung findet mit freundlicher Genehmigung von SuperUser statt, einer Unterabteilung von Stack Exchange, einer Community-gesteuerten Gruppierung von Q&A-Websites.

Die Frage

SuperUser-Leser William möchte wissen, warum die Erstellung eines bootfähigen USB-Laufwerks komplexer ist als die Erstellung bootfähiger CDs:

Das Erstellen einer bootfähigen CD ist meiner Meinung nach wirklich einfach, alles, was Sie tun müssen, ist, eine ISO-Datei auf eine Disk zu brennen und sie ist bootfähig. Wenn es um USB-Laufwerke geht, haben Sie jetzt viele Möglichkeiten. Könnte jemand den Unterschied zwischen den beiden erklären und vielleicht einen kurzen Überblick über die verschiedenen Optionen geben?

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Warum ist die Erstellung eines bootfähigen USB-Laufwerks komplexer als die Erstellung bootfähiger CDs?

Die Antwort

Der SuperUser-Mitarbeiter Akeo hat die Antwort für uns:

Rufus Entwickler hier. Zuerst einmal werden viele der von Ihnen erwähnten Optionen nur aufgelistet, wenn Rufus im erweiterten Modus ausgeführt wird (wenn der Abschnitt Erweiterte Optionen angezeigt wird), da sie für Personen bestimmt sind, die bereits wissen, wofür sie bestimmt sind.

Zunächst einmal müssen Sie verstehen, dass das ISO-Format nie für den USB-Boot konzipiert wurde. Eine ISO-Datei ist eine 1:1-Kopie einer optischen Disk, und optische Diskettenmedien unterscheiden sich sehr von USB-Medien, sowohl in Bezug darauf, wie ihre Bootloader aufgebaut sein sollten, welches Dateisystem sie verwenden, wie sie partitioniert sind (sie sind es nicht), und so weiter.

Wenn Sie also eine ISO-Datei haben, können Sie mit USB-Medien einfach nicht machen, was Sie mit einer optischen Disc machen können, die von jedem einzelnen Byte der ISO-Datei gelesen und so kopiert wird, wie sie in Folge auf die Disc kopiert wird (was CD/DVD-Brenner-Anwendungen tun, wenn sie mit ISO-Dateien „arbeiten“).

Das heißt nicht, dass diese Art des 1:1-Kopierens nicht auf USB-Medien existieren kann, nur dass sich 1:1-Kopien auf USB-Medien völlig von 1:1-Kopien auf optischen Discs unterscheiden und daher nicht austauschbar sind (außerhalb der Verwendung von ISOHybrid-Images, die so gestaltet sind, dass sie als 1:1-Kopien auf USB- und optischen Medien funktionieren). In der Rufus-Terminologie wird eine 1:1-Kopie auf USB-Medien als DD-Image bezeichnet (Sie sehen diese Option in der Liste), und einige Distributionen, wie FreeBSD oder Raspbian, bieten tatsächlich DD-Images für die USB-Installation an, neben ISO-Dateien zum Brennen von CD/DVDs.

So haben wir festgestellt, dass ISO-Dateien eigentlich schlecht geeignet sind, bootfähige USB-Medien zu erstellen, weil sie dem Äquivalent entsprechen, einen runden Stift für ein kleineres quadratisches Loch bereitzustellen, und deshalb muss der runde Stift geändert werden, um ihn anzupassen.

Jetzt fragen Sie sich vielleicht, ob ISO-Dateien so schlecht für die Erstellung bootfähiger USB-Medien geeignet sind, warum sind die meisten Betriebssystem-Distributoren da draußen, die ISO-Dateien anstelle von DD-Images bereitstellen. Nun, außerhalb historischer Gründe ist eines der Probleme mit DD Images, dass, weil es sich um ein partitioniertes Dateisystem handelt, wenn Sie eine 1:1 Kopie auf USB-Medien erstellen, die größer ist als diejenige, die von der Person verwendet wird, die das Image erstellt hat, dann werden Sie am Ende die scheinbare „Kapazität“ Ihrer USB-Medien haben, die auf die Größe derjenigen reduziert ist, die bei der Erstellung des ursprünglichen DD Images verwendet wurde.

Auch während optische Discs und damit ISO-Dateien immer nur eines von zwei Dateisystemen (ISO9660 oder UDF) verwenden können, die beide seit sehr langer Zeit in allen gängigen Betriebssystemen sehr gut unterstützt werden (und es Ihnen ermöglichen, einen Blick auf den Bildinhalt zu werfen, bevor oder nachdem Sie ihn verwenden), kann DD Images buchstäblich jedes der Tausenden von verschiedenen Dateisystemen verwenden, die es gibt. Das bedeutet, dass Sie selbst nach der Erstellung Ihrer bootfähigen USB-Medien möglicherweise keinen Inhalt darauf sehen können, bis Sie ihn hochfahren. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Sie FreeBSD-USB-Images unter Windows verwenden. Sobald die bootfähigen USB-Medien erstellt wurden, kann Windows erst nach einer Neuformatierung auf Inhalte zugreifen.

Aus diesem Grund neigen Anbieter dazu, sich nach Möglichkeit an ISO-Dateien zu halten, da sie (in der Regel) eine bessere Benutzerfreundlichkeit auf allen Betriebssystemen bieten. Das bedeutet aber auch, dass eine gewisse Konvertierung (in der Regel) erfolgen muss, damit unser runder ISO-Stift gut in das kleinere Quadratloch „USB-Medien“ passt. Was hat das mit der Liste der Optionen zu tun? Dazu kommen wir gleich.

Eines der ersten Dinge, die normalerweise erledigt werden müssen, ist das ISO9660- oder UDF-Dateisystem, das von ISO-Dateien verwendet wird. Meistens bedeutet dies, dass alle Dateien aus der ISO-Datei extrahiert und auf ein FAT32- oder NTFS-Dateisystem kopiert werden, was bei bootfähigen USB-Sticks üblich ist. Aber das bedeutet natürlich, dass derjenige, der das ISO-System erstellt hat, einige Vorkehrungen getroffen haben muss, um FAT32 oder NTFS als f zu unterstützen.