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Blockchain é apenas uma tecnologia de transição?


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.

Toda a premissa da tecnologia blockchain e das criptomoedas, tokens não fungíveis (NFTs) e contratos inteligentes construídos sobre ela é que os registros distribuídos são imensamente seguros e não podem ser hackeados com computadores modernos. Estou simplificando um pouco demais, 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 na verdade, o proprietário legítimo. E a rede só aceita declarações que tenham uma prova de trabalho (PoW), que é essencialmente um exercício de multiplicação massiva de vários números muito grandes. Mais uma vez, 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 prova a propriedade de determinados ativos sem depender de bancos de dados centralizados ou funcionários do governo potencialmente corruptos.

Agora think about que você pode produzir esses PoWs mais rápido do que todos os computadores em uma rede podem verificar a veracidade do PoW. Assim, você poderia superar constantemente o processo de verificação e gerar novos blocos no blockchain antes que o restante da rede pudesse verificá-los. E como toda a tecnologia blockchain assume que o blockchain mais longo é o legítimo, 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 tão mais rápidos que, em algum momento, ultrapassarão facilmente qualquer rede de computadores tradicionais. Na verdade, a velocidade não será sua única vantagem.

Os computadores convencionais são baseados em transistores que diferenciam dois estados binários – chamados “bits” – 0 e 1. Mas os computadores quânticos podem assumir 0 e 1 ao mesmo tempo e sobrepor esses “Qbits”. Se isso soa estranho, pense em um típico computador antiquado 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 tempo 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 aproveitar esses recursos computacionais. Mas também significa que os computadores quânticos serão muito mais poderosos. Eles resolverão facilmente problemas que os computadores tradicionais não poderiam resolver durante o tempo de vida restante do universo.

Portanto, suponha que você seja a primeira pessoa ou empresa a construir um computador quântico totalmente funcional. Como todas as redes do mundo são baseadas em computadores convencionais, você pode assumir o controle de cada blockchain 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 aí 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, todos os 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 zero 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 x taxa de hash do Bitcoin

Gráfico mostrando computador quântico x taxa de hash do Bitcoin
Fonte: “Vantagem Quantum 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 proporção que a computação tradicional. Sabemos, no entanto, que as novas tecnologias tendem a progredir muito mais rapidamente do que as bem estabelecidas. 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 o PayPal e as redes de cartão de crédito do mundo). Outros blockchains como Ether ou aqueles 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 leio sobre os avanços da computação quântica, mais acredito que pode acontecer ainda nesta década. E o que acontece então?

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

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Todas as postagens são a opinião do autor. Como tal, eles não devem ser interpretados como conselhos de investimento, nem as opiniões expressas refletem necessariamente as opiniões do CFA Institute ou do empregador do autor.

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


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Joaquim Klement, CFA

Joachim Klement, CFA, é administrador do 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 Administration e chefe de estratégia de ações do UBS Wealth Administration. Klement estudou matemática e física no Instituto Federal Suíço de Tecnologia (ETH), em Zurique, na Suíça, e em Madri, na Espanha, e fez mestrado em matemática. Além disso, ele possui mestrado em economia e finanças.

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