Что такое алгоритм Shor и почему он угрожает криптовалюте?

Алгоритм Shor, опубликованный математиком Питером Shor в 1994 году, представляет собой квантовый алгоритм, который эффективно решает задачи факторизации целых чисел и задачи дискретного логарифма. Эти математические проблемы составляют основу безопасности криптографии RSA, Diffie-Hellman и ECDSA, включая подписи, защищающие практически все современные криптовалюты.

Классическим компьютерам требуется экспоненциальное время для факторизации больших чисел или вычисления дискретных логарифмов. Для взлома 2048-битного ключа RSA классическим компьютерам потребуется больше времени, чем возраст Вселенной. Алгоритм Shor сокращает это время до полиномиального, что делает эти операции осуществимыми на достаточно мощных квантовых компьютерах.

Для криптовалюты угроза специфична: алгоритм Shor может получать частные ключи ECDSA из открытых ключей. Bitcoin, Ethereum и большинство криптовалют используют ECDSA с кривой secp256k1. Как только открытые ключи будут раскрыты (что происходит при расходовании адресов), квантовые компьютеры, работающие на алгоритме Shor, смогут вычислить соответствующие закрытые ключи.

Запуск алгоритма Shor на 256-битном ECDSA занимает 1200–1450 логических кубитов, помещается внутрь менее 500 000 физических кубитови завершается за минуты — тест Google Quantum AI, март 2026 года, работающий совместно с Ethereum Foundation и Стэнфордом. Это примерно половина от ~2330 логических кубитов, которые предполагались ранее. Независимый анализ Калифорнийского технологического института и Oratomic достиг того же результата: около 26 000 физических кубитов на оборудовании с нейтральными атомами примерно за десять дней. Факторизация RSA-2048 теперь занимает менее 1 миллиона зашумленных кубитов и менее недели (Гидни, май 2025 г.) по сравнению с 20 миллионами кубитов в 2019 году, но RSA не является ближайшей целью, потому что ECDSA-256 дешевле.

Лучшее общедоступное оборудование на сегодняшний день стоит примерно 2500 физических кубитов, ни один из них не является отказоустойчивым в масштабе. Машина, которая закрывает этот разрыв, — IBM Blue Jay. 2033, с более чем 2000 логических кубитов на примерно 100 000 физических, чему предшествовала Старлинг в 2029 году с ~200 логическими. Окно прибытия 2029–2033 гг..

Постквантовая криптография устраняет эту угрозу, используя математические задачи, которые алгоритм Shor не может эффективно решить. Криптография на основе решеток (Kyber) и подписи на основе хэша (SPHINCS+) не имеют известных эффективных квантовых атак.

SynX реализует алгоритмы Kyber-768 и SPHINCS+ именно потому, что алгоритм Shor не дает никаких преимуществ перед ними. Это защищает криптовалютные активы от неизбежного развития технологий квантовых вычислений.