Blockchain odolný vůči kvantovému útoku

Abstract

Vývoj kvantových počítačov prináša nové možnosti s ktorými však prichádza aj hrozba v podobe prelomenia súčasne používaných kryptografických algoritmov. Táto hrozba v značnej miere ovplyvňuje aj technológiu blockchain, ktorá pre svoje fungovanie využíva množstvo kryptografických princípov. Cieľom tejto práce ja navrhnúť a implementovať blockchain, ktorý bude aplikovať nové post-kvantové kryptografické algoritmy, ktoré sú odolné aj voči útokom realizovaným kvantovými počítačmi. Podstatou môjho riešenia je analýza častí blockchainu, ktoré sú ohrozené kvantovým útokom, výber vhodných post-kavantových algoritmov a nakoniec ich implementácia v blockchain. Výsledkom tejto práce je hlavne prehľad možných zraniteľností a riešení pre blockchainy v post-kvantovej dobe. Navyše, implementované riešenie porovnáva výkonnosť viacerých post-kvantových aj súčasne používaných algoritmov. Výsledky ukazujú, že post-kvantová kryptografia môže mať významný vplyv na výkonnosť blockchainov. Avšak technológia blockchain bude naďalej použiteľná a určite prežije dobu kvantových počítačov.The development of quantum computers presents new opportunities but also introduces a threat by compromising currently used cryptographic algorithms. This threat significantly impacts blockchain technology, which relies on various cryptographic principles. The objective of this work is to design and implement a blockchain that incorporates new post-quantum cryptographic algorithms resistant to attacks performed by quantum computers. The main part of my solution involves analyzing blockchain components vulnerable to quantum attacks, selecting appropriate post-quantum algorithms, and subsequently implementing them within the blockchain. The result of this work is an overview of blockchain vulnerabilities and their solutions in the post-quantum era. Additionally, the implemented solution compares the performance of multiple post-quantum and currently used algorithms. The results show that post-quantum cryptography can have a significant impact on blockchain performance. However, post-quantum blockchains will still be usable, and they will withstand the era of quantum computers.