Kvantdatabaser kan en dag bryta Bitcoin (BTC), men samma fysik kan också skapa pengar som är omöjliga att förfalska. Två experter menar att kvantpengar, inte blockkedjan, kan vara den slutgiltiga formen av digitala kontanter.
Stefano Gogioso och Daniela Herrmann förklarade detta under det senaste BeInCrypto Experts Council. De baserar sina argument på en idé som är äldre än kryptovalutor och bygger på en enda fysiklag.
Pengar har alltid handlat om förtroende
En analys frågade när kvantdatabaser kan bryta Bitcoin. Men här ställer vi motsatt fråga. Vad händer om samma teknik skapar något bättre än dagens pengar?
Svaret börjar med en kommentar från Gogioso som ändrar hur vi ser på problemet. Konsensus, säger han, är “den sista mellanhanden”.
För att förstå varför behöver vi titta på hur pengar förlorade sitt förtroende från början.
Fysiska kontanter behöver ingen mellanhand. Ett gulmynt bevisar sitt värde, och köparen behöver inte lita på en bank, en bokföring eller ett nätverk. Men kontanter kan inte skickas genom en sladd.
Digitala pengar löste avståndsproblemet, men tog tillbaka mellanhanden. Nu måste varje betalning bekräftas av någon som ser till att samma enhet inte används två gånger.
Bitcoin löste det här genom att ersätta institutioner med matematik och konsensus. Tusen datorer bekräftar en gemensam historia, så ingen central aktör behövs.
Idén att använda fysik istället för förtroende är dock äldre än Bitcoin. Den är också äldre än internet.
I slutet av 1960-talet skrev Columbia-universitetsstudenten Stephen Wiesner manuskriptet “Conjugate Coding”. Tidskrifter avslog den, och den blev inte publicerad förrän 1983.
Wiesner föreslog pengar som inte kan förfalskas, skyddade av fysik istället för en banks regler. Det var första gången någon föreslog att använda kvantinformation på detta sätt.
Hans arbete inspirerade senare 1984-protokollet BB84, vilket startade kvantkryptografi. Hela området växte alltså fram ur försök att skapa oförfalskbara pengar.
Säkerhet från fysik, inte från hemlighet
Klassisk kryptografi bygger på svåra matteproblem. En kod är säker eftersom det tar för lång tid att lösa den. Kvantkryptografi fungerar på ett annat sätt.
Säkerheten kommer från en fysiklag som kallas no-cloning teoremet. Fysikerna William Wootters och Wojciech Zurek bevisade det 1982. Ett okänt kvanttillstånd kan inte kopieras exakt.
Processen är elegant. Om någon försöker kopiera tillståndet förändras det. Försök till förfalskning misslyckas, och det märks direkt.
Gogioso har under många år arbetat med att utveckla den lagen till praktiska verktyg. Under en tidigare BeInCrypto-intervju i Neapel berättade han om nycklar som försvarar sig själva. Om någon fångar en kvantnyckel förstörs den på vägen, och mottagaren ser att protokollet bryts.
På Council-panelen tog han idén till sin gräns.
“Du kan skapa applikationer som inte behöver lita på själva hårdvaran de kör på. Du kan till och med låta en angripare bygga din hårdvara, och om applikationen klarar självtestet får du garanterad säkerhet. I värsta fall vägrar programmet att starta. Detta är bevisligen omöjligt med klassisk teknik.”
Experter kallar detta enhetsoberoende kryptografi. Säkerheten gäller även om tillverkaren är fientlig. Det spelar roll eftersom avancerad hårdvara ofta gömmer bakdörrar.
Varför oförfalskbara nycklar blir pengar
Steget från säkerhet till pengar är litet. Fusk och förfalskning är samma problem med olika ord.
Om du inte kan kopiera ett kvanttillstånd, kan du inte förfalska det. Något som inte kan förfalskas kan användas som pengar.
Gogioso förklarade kopplingen tydligt.
“Ett annat sätt att säga att du inte kan fuska är att du inte kan kopiera eller förfalska. Med samma teknik får du kvantpengar eller kvantbaserade finansiella verktyg. Nya sätt att hantera digital ekonomi med mycket mindre behov av att lita på mellanhänder, nätverk och motparter.”
Hans team har redan byggt den minsta versionen av idén. I Neapel visade han nycklar som bara används en gång. För att använda en måste du förstöra den, vilket hindrar angripare från att använda gamla betalningar igen.
En engångsnyckel är en liten del av oförfalskbart värde. Om du gör detta i större skala får du det forskare kallar kvantpengar.
Teorin är inte ny. De 2012 föreslog Scott Aaronson och Paul Christiano det första systemet för kvantpengar med publika nycklar. Alla kan verifiera en sedel, inte bara banken. De beskrev pengar som inte kan förfalskas, enligt fysikens lagar. Deras idé liknade Wiesner nästan exakt.
Kvantpengar och den sista mellanhanden
Nu kopplas allt ihop. Bitcoin tog bort bankerna, men tog inte bort förtroendet. Det flyttade bara förtroendet till ett nätverk och en gemensam bokföring. Något måste ändå avgöra vilka betalningar som är riktiga.
Gogioso ser denna överenskommelse som den sista mellanhanden. Web3 och nollkunskapsverktyg har tagit tillbaka lite av förtroendet digitala pengar kräver, men konsensus har fortfarande den avgörande rollen att stoppa förfalskning.
Det jobbet har en kostnad. Konsensus kräver samordning, energi och många deltagare som måste vara ganska överens. En fysisk garanti behöver inte något av detta.
Quantum money, enligt honom, tar bort mellanhanden helt.
”Quantum money är nästa och sista utvecklingen av den historien. Du får något digitalt som du kan använda på distans, men utan att lita på mellanhänder, globala liggare eller någon som bestämmer vilka transaktioner som går in i ett Ethereum (ETH) block. Fysiken ger dig äktheten direkt. På det sättet är konsensus verkligen den sista mellanhanden.”
Påståendet är stort, så det är viktigt att säga det tydligt. Om det stämmer blir quantum money för Bitcoin vad Bitcoin blev för banken.
Det finns en symmetri som är värd att nämna. Den fysik som hotar Bitcoins signaturer är samma fysik som kan göra konsensus onödigt.
Det enda försvaret som klarar smartare angripare
Tajmingen är viktig av en annan anledning. Artificiell intelligens blir bättre på att bryta skydd.
De flesta skydd idag bygger på att angriparen inte är smart nog, eller att ett problem är för svårt att lösa snabbt. Gogioso säger att det ser skört ut i en tid med stark AI.
Fysiken ger ett annat slags löfte.
”Det quantum egentligen ger dig är säkerhet grundad i universums lagar. Det spelar ingen roll hur smart AI är. Du kan inte knäcka det. I värsta fall kan du stoppa det, men du kan inte förfalska det.”
Det är den djupare attraktionskraften i detta. Ett quantum-garanti beror inte på angriparens begränsningar. Den beror på verklighetens struktur, som ingen intelligens kan ändra.
Quantum money: finns inte än, men är nära
Båda gästerna var noga med att inte överdriva idén. Herrmann, vars företag bygger kommersiella quantum-verktyg, drog gränsen tydligt.
”Quantum money är visionen när allt detta fungerar. Just nu finns inte quantum money än. Men när tekniken blir bättre, måste man ta stort ansvar.”
Det största hindret är quantumminne. Det är svårt att hålla ett känsligt quantumtillstånd och dagens bästa system klarar bara några sekunder. Gogioso har sagt att denna gräns gör att full quantum money fortfarande är utom räckhåll, men samma hårdvara fungerar redan för uppgifter som bara kräver kort tid.
Riktningen är ändå klar. Laboratorieförsök har börjat visa quantum-tokens och liknande lösningar, vilket gör att idén nu lämnar teorin.
Gogioso avslutade panelen med de orden.
”Inom fem, sex, sju år kan vi leva i en värld där vi använder quantumresurser för att göra saker som är bevisat omöjliga idag. Inte bara svårt, inte bara långsamt, utan faktiskt omöjligt. Och det här är mjukvara vi kan börja utveckla redan nu, inte om fem år. Framtiden är nära.”
Mer än ett halvt sekel efter att Wiesner beskrev pengar som skyddas av fysiken själv, börjar idén nu lämna whiteboarden. Om Gogioso och Herrmann har rätt, kanske den sista mellanhanden inte lever vidare detta årtionde.
