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Come ci ricorda il retaggio di Schumpeter, una determinata tecnologia quando viene scoperta presenta il massimo dell'energia possibile e il minimo dell'efficienza possibile. Una volta che entrano in gioco gli imprenditori e in generale l'azione umana, o l'impulso di migliorare la propria condizione, ecco che le due forze sopraccitate iniziano a bilanciarsi ed equilibrarsi. L'energia esplosiva alla nascita della tecnologia in questione viene ridistribuita uniformemente per migliorarne l'efficienza e soprattutto difenderla da attacchi malevoli di coloro che vogliono sfruttarla per raggiungere quell'atavico obiettivo umano: vivere al massimo col minimo sforzo. È una pulsione ancestrale che ci porteremo sempre dietro. E col miglioramento dell'efficienza, poi, migliora anche l'accessibilità. Una dimostrazione pratica di questa tesi è la dedizione della comunità Bitcoin a migliorare la user experience di coloro che usano tale tecnologia, indirizzandosi ad esempio alla risoluzione di problemi percepiti da coloro che vogliono usare onestamente lo strumento. Infatti, come vedremo anche nell'articolo di oggi, uno dei temi che stanno creando un certo clima di incertezza all'interno della comunità è quello legato al calcolo quantistico e alla possibile sottrazione criminale di bitcoin a propria disposizione. Che sia una paura genuina o meno, alimentata solo dalla stampa oppure un bisogno davvero percepito, sta emergendo come tema ricorrente e dare una risposta a riguardo è dirimente. L'articolo di oggi si occuperà più della parte tecnica della questione, in questo cappello invece ci occuperemo più del lato economico. Sì perché, ad oggi, il costo di una transazione quantisticamente resistente è sceso a $67, rispetto ai $320 dello scorso agosto. Il bisogno percepito crea le basi per ottimizzare il protocollo, che il timore sia vero o meno. E questo è valso per tutti i problemi e le incertezze del passato e varrà per tutti gli altri che si presenteranno alla porta di Bitcoin. Stiamo parlando delle basi dell'azione umana, della manifestazione più eclatante dell'ordine spontaneo e di come l'organizzazione distribuita degli individui lavora per migliorare l'ecosistema in cui vive senza necessità di disposizioni dall'alto.
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(Versione audio della traduzione disponibile qui: https://fsimoncelli.substack.com/p/la-tecnologia-quantistica-non-si)
Fin dalla sua nascita, Bitcoin è stato oggetto di previsioni di FUD (paura, incertezza e dubbio). Nonostante ciò è cresciuto fino a diventare un asset che vale miliardi di dollari e ha iniziato a ritagliarsi un posto nell'ordine monetario mondiale. Negli ultimi mesi, lo spettro di un computer quantistico crittograficamente rilevante (CRQC) che consentirebbe a un malintenzionato di ricreare chiavi segrete a partire da chiavi pubbliche e firmare transazioni Bitcoin, spostando le monete di altri utenti, è tornato a farsi sentire come una forma evoluta di FUD.
Si tratta di una minaccia concreta alla crescita continua di Bitcoin? In una parola, no.
Non ci sono prove che un computer quantistico crittograficamente rilevante verrà costruito entro un decennio, e non si sa ancora se una macchina del genere verrà mai realizzata. La minaccia quantistica rimane una semplice paura, un'incognita.
All'avanguardia
Ad oggi, nessuna macchina per il calcolo quantistico è riuscita a eseguire calcoli al di fuori della portata di un bambino precoce di 6 anni (confermato empiricamente). I computer quantistici sono una tecnologia straordinaria e dimostrano le capacità del mondo moderno, degne di un film di fantascienza. Questi dispositivi sfruttano tecnologie fondamentali come le pinzette ottiche, il raffreddamento laser, i qubit di flusso superconduttori, le trappole elettromagnetiche, i frigoriferi a diluizione e molte altre. All'interno di questi dispositivi, i singoli qubit vengono forzati in specifici stati subatomici (diversi per ogni tecnologia candidata), entangled in sovrapposizioni, manipolati per rappresentare calcoli e infine le loro proprietà subatomiche vengono lette e interpretate. La verità è che questi dispositivi esistono e possono essere manipolati per produrre calcoli significativi a partire da una manciata di input. La dura realtà è che (per esempio, una tecnologia candidata) per eseguire un calcolo che un bambino piccolo può fare, è necessaria una quantità di energia sufficiente a climatizzare una scuola superiore del Texas, molte ore di configurazione e ulteriori ore di post-elaborazione.
Leggere il futuro
So cosa state pensando: “Ma ci sono tanti soldi che affluiscono nel calcolo quantistico”. Il flusso di denaro in un settore è correlato al tasso di progresso tecnologico reale in quel settore? Non proprio. Anzi, si potrebbe sostenere che, finché non viene sviluppata la tecnologia di base corretta e non viene confermata la validità del prodotto sul mercato, il flusso di denaro in un'area ha una correlazione negativa con la probabilità che venga sviluppata una tecnologia applicabile. Questo è chiaramente visibile confrontando il programma Space Shuttle della NASA con il Falcon 9 di SpaceX. SpaceX ha preso (per lo più) conoscenze scientifiche già note e le ha applicate nella pratica per soddisfare una dimostrabile esigenza di mercato di un accesso affidabile e a basso costo allo spazio, con un costo del programma inferiore a $5 miliardi per la prima missione con equipaggio. Lo Space Shuttle è costato circa $50 miliardi per raggiungere la sua prima missione con equipaggio. Non solo il Falcon 9 è costato un ordine di grandezza inferiore in termini di sviluppo, ma ha anche un record di sicurezza dell'equipaggio impeccabile fino ad oggi. Ci sono molte ragioni per queste differenze, ma ciò dimostra che nessuna quantità di denaro può rendere praticabile una tecnologia che non è ancora pronta. Trasponendo questo concetto all'informatica quantistica possiamo constatare che, investendo ingenti somme di denaro nel problema, è possibile realizzare dimostrazioni tecnologiche a costi elevatissimi.
Ma questo non ci dice nulla sulla possibilità che maggiori finanziamenti ci permettano di raggiungere il Santo Graal dei qubit stabili e a basso tasso di errore (come l'affidabilità del Falcon 9).
Nessun ulteriore sviluppo del programma Space Shuttle avrebbe mai potuto produrre il basso costo e l'elevata affidabilità del Falcon 9, ed è del tutto probabile che nessun ulteriore sviluppo, a qualsiasi costo, renderà mai una qualsiasi delle attuali tecnologie di calcolo quantistico sufficientemente affidabile da decifrare una singola coppia di chiavi.
Ora, potreste pensare: “Ma che dire di tutti i recenti progressi?” Ci sono due cose importanti da tenere a mente riguardo ai progressi pubblicati di recente.
Innanzitutto, molti di questi progressi lo sono stati solo nel campo della matematica pura.
Ad esempio, il recente articolo di Google, il quale conteneva un risultato così importante da indurre l'azienda a omettere il circuito quantistico teorico piuttosto che rischiare che venisse utilizzato per violare importanti sistemi crittografici. Questo potrebbe sembrare un enorme passo avanti verso il futuro dei computer quantistici crittograficamente rilevanti, ma in realtà non ha cambiato nulla. A meno che (o fino a quando) l'hardware quantistico non raggiunga il suo momento Falcon 9, non esiste alcun dispositivo che si avvicini minimamente alla stabilità e alla scalabilità necessarie per far funzionare il circuito omesso. Nascondere un circuito progettato per un dispositivo che potrebbe non esistere mai è pura messinscena.
In secondo luogo, sul fronte hardware, vediamo molti nuovi risultati e piccoli progressi pubblicati in un dato anno, ma quanti di questi sono relativi alla stessa tecnologia candidata per il calcolo quantistico? Quanti rappresentano semplicemente un nuovo inizio dopo che un risultato precedente si è rivelato un vicolo cieco? La realtà è che questi progressi non rappresentano un percorso lineare verso un eventuale successo. Rappresentano piuttosto una ricerca in ampiezza in uno spazio di possibilità infinito all'interno del quale i ricercatori quantistici sperano di trovare un percorso lungo il quale possano procedere anche solo per una distanza modesta senza imbattersi nell'ennesimo vicolo cieco.
Quando guardiamo al futuro del calcolo quantistico, la realtà appare a dir poco nebulosa. Ci sono sviluppi tecnologici promettenti, soprattutto, a mio avviso, nel campo dei dispositivi ad atomi neutri. Ma è ancora troppo presto per dire se si aprirà una strada verso un eventuale computer quantistico crittograficamente rilevante lungo uno qualsiasi dei rami attualmente conosciuti, o se ci attendono ulteriori ripartenze. Se, a un certo punto, vedremo diverse iterazioni della stessa tecnologia candidata implementare dispositivi progressivamente più performanti e calcolare risultati significativi che nemmeno un bambino prodigio sarebbe in grado di ottenere, potremo riprendere questa discussione con prove diverse.
In teoria
Esistono due possibili spiegazioni per i ripetuti fallimenti della ricerca quantistica nello sviluppo di un computer quantistico crittograficamente rilevante nel corso di molti decenni. È possibile che si tratti semplicemente di un problema difficile e che stiamo continuando ad applicare la scienza e l'ingegneria per risolverlo, e che un giorno l'ingegno della specie umana prevarrà, come è accaduto nello sviluppo di Internet, dello smartphone, dei social media e di Bitcoin (lasciamo al lettore decidere quali di questi siano sviluppi positivi). D'altro canto, potrebbe darsi che lo sviluppo di un computer quantistico crittograficamente rilevante sia impossibile o che rimarrà per sempre fuori dalla nostra portata. Prendiamo in considerazione cosa significherebbe l'esistenza di un computer quantistico crittograficamente rilevante: la macchina dovrebbe rappresentare, all'interno della sua sovrapposizione, un campo di possibilità delle stesse dimensioni della complessità del problema crittografico da risolvere. Ovvero, per violare la sicurezza a 128 bit del logaritmo discreto della curva ellittica di Bitcoin secp256k1, la sovrapposizione quantistica dovrebbe rappresentare tutti i possibili valori di un numero a 128 bit. Nell'informatica classica, rappresentare tutti questi valori richiederebbe una capacità di memoria (di molti ordini di grandezza) superiore a quella mai prodotta dall'umanità. Se la sovrapposizione quantistica presenta anche la minima granularità (ovvero se non è perfettamente continua su tutti i valori possibili), allora il computer quantistico non potrà mai essere crittograficamente rilevante. Se l'energia necessaria per mantenere una sovrapposizione è proporzionale alla complessità del campo rappresentato, allora un computer quantistico non potrà mai essere crittograficamente rilevante. L'attuale comprensione della fisica quantistica non esclude nessuna di queste possibilità.
Conclusione: Bitcoin non può riposare
Nonostante quanto detto finora, lo sviluppo di Bitcoin verso nuovi algoritmi crittografici deve continuare. Sebbene un attacco quantistico alla crittografia di Bitcoin non sia imminente, è del tutto possibile che venga scoperta un'altra falla attraverso altri metodi. Sappiamo che alcune curve ellittiche presentano delle debolezze e secp256k1 potrebbe essere la prossima. Bitcoin è sopravvissuto così a lungo perché gli attacchi al sistema lo hanno rafforzato e questo continuerà ad essere vero anche durante lo svolgimento dell'attacco FUD quantistico. Lo sviluppo di P2MR o P2TRv2, di SHRINCS, SPHINCS, IBC, ML-DSA e altri schemi di firma post-quantistici porterà inevitabilmente a miglioramenti nella resilienza di Bitcoin di fronte a futuri attacchi, anche se un computer quantistico crittograficamente rilevante effettivo non dovesse mai essere sviluppato.
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[*] traduzione di Francesco Simoncelli: https://www.francescosimoncelli.com/
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