Кража биткойнов кажется мелочью на фоне грандиозных преступных вариантов применения квантовых вычислений, описанных в рассказе, зато она считается возможной даже при наличии самого маломощного квантового компьютера. Это позволяет предположить, что первое, если так можно выразиться, «полезное» применение этой технологии будет именно таким.

На разработку других способов квантовых вычислений уйдут годы, но взломать некоторые типы криптографии относительно несложно уже сейчас — была бы подходящая техника. Для этого годится квантовый алгоритм Шора, предложенный в 1994 году профессором Массачусетского технологического института и названный именем автора.

Если реализовать алгоритм Шора и на квантовом компьютере с 4000 или большим числом кубитов, то большую часть современного шифрования, основанную на классе алгоритмов под названием «асимметричная криптография» (где наиболее известен алгоритм RSA), можно будет взломать. Некоторые специалисты, кстати, убеждены, что именно работа Шора подогрела интерес к квантовым компьютерам.

Алгоритм RSA используется для транзакций с биткойнами и некоторых других, а также для создания цифровых подписей. В нем, как и во всех алгоритмах асимметричного шифрования, используется два ключа: открытый и закрытый (секретный). Они представляют собой очень длинные математически связанные последовательности символов. Трансформировать закрытый ключ в открытый очень просто, а вот обратное на классических компьютерах практически невозможно.

Отправляя мне биткойны (скажем, оплачивая какую-то покупку), вы посылаете вместе с ними скрипт (программу — сценарий действий), который, по сути, играет роль «квитанции о депозите» (или транзакции). В качестве открытого ключа при этом используется учетная запись (или адрес биткойн-кошелька) получателя.

Открытый ключ виден всем, но лишь у владельца кошелька есть закрытый ключ, только с помощью которого можно открыть эту «депозитную квитанцию». Закрытый ключ служит цифровой подписью. Получатель должен завершить транзакцию — «получить денежки», для чего ему надо «подписать» квитанцию, использовав цифровую подпись (закрытый ключ).

Процесс для обеих сторон совершенно безопасен — конечно, до тех пор, пока этот закрытый ключ не окажется в чужих руках.

С квантовыми вычислениями все меняется в корне. В отличие от классических компьютеров, квантовые могут сгенерировать закрытый ключ для любого открытого ключа RSA или аналогичных алгоритмов, используемых сегодня для транзакций с биткойнами, за приемлемое, по человеческим меркам, время.