ฉันทามติคือตัวกลางสุดท้าย: กรณีศึกษาสำหรับเงินควอนตัม

คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจจะทำลาย Bitcoin (BTC) ได้ในอนาคต แต่ในขณะเดียวกันฟิสิกส์แบบเดียวกันนี้ก็สามารถสร้างเงินที่ปลอมแปลงไม่ได้ด้วยเช่นกัน ผู้เชี่ยวชาญสองคนโต้แย้งว่า quantum money ต่างหาก ไม่ใช่ blockchain ที่อาจเป็นรูปแบบสุดท้ายของเงินดิจิทัล

Stefano Gogioso และ Daniela Herrmann ได้เสนอข้อโต้แย้งนี้ในระหว่างการประชุม BeInCrypto Experts Council ครั้งล่าสุด โดยข้อเสนอนั้นตั้งอยู่บนแนวคิดที่เก่าแก่กว่าคริปโตเสียอีก รวมทั้งพื้นฐานบนกฎของฟิสิกส์เพียงข้อเดียว

ประวัติศาสตร์ของเงินคือเรื่องราวเกี่ยวกับความไว้วางใจเสมอมา

บทวิเคราะห์ ฉบับหนึ่ง ได้ถามว่าเมื่อใดคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะทำลาย Bitcoin ซึ่งบทความนี้กลับถามในทางตรงกันข้ามว่า ถ้าเทคโนโลยีเดียวกันนี้สร้างสิ่งที่ดีกว่าเงินที่เราใช้ในปัจจุบันจะเป็นอย่างไร?

คำตอบเริ่มต้นด้วยประโยคหนึ่งจาก Gogioso ที่ช่วยเปลี่ยนมุมมองของการถกเถียงนี้ โดยเขากล่าวว่า ฉันทามติ คือ “ตัวกลางคนสุดท้าย”

เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนมากขึ้น เราต้องย้อนดูว่าอะไรทำให้เงินสูญเสียความไว้วางใจไปตั้งแต่แรก

เงินสดในรูปแบบที่จับต้องได้ไม่ต้องมีตัวกลาง เพราะเหรียญทองพิสูจน์ตัวเองได้ และผู้ซื้อก็ไม่จำเป็นต้องไว้วางใจธนาคาร บัญชีแยกประเภท หรือเครือข่ายใดๆ เพื่อยอมรับเหรียญนั้น อย่างไรก็ตาม เงินสดไม่สามารถส่งผ่านสายไฟได้

เงินดิจิทัลแก้ไขปัญหาระยะทางนี้ได้ แต่สิ่งที่ตามมาคือการนำตัวกลางกลับคืนมา ทุกการชำระเงินออนไลน์ในปัจจุบันต้องพึ่งพาคนกลางเพื่อยืนยันว่าเหรียญหนึ่งๆ ไม่ถูกใช้ซ้ำสองครั้ง

Bitcoin แก้ไขปัญหาดังกล่าวด้วยการแทนที่สถาบันด้วยคณิตศาสตร์และฉันทามติ เพราะคอมพิวเตอร์นับพันเครื่องรับรองประวัติเดียวกัน จึงไม่จำเป็นต้องมีศูนย์กลางอีกต่อไป

แนวคิดในการใช้ฟิสิกส์แทนความไว้วางใจ อย่างไรก็ตาม เกิดขึ้นมาก่อน Bitcoin และแม้กระทั่งก่อนอินเทอร์เน็ตสมัยใหม่เสียอีก

ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียชื่อ Stephen Wiesner ได้เขียนต้นฉบับชื่อ “Conjugate Coding” แต่วารสารวิชาการปฏิเสธที่จะตีพิมพ์ และงานนี้ไม่ได้รับการตีพิมพ์จนกระทั่งปี 1983

Wiesner เสนอแนวคิดของเงินที่ไม่มีทางปลอมแปลงได้ โดยอาศัยการปกป้องด้วยกฎฟิสิกส์แทนที่จะเป็นธนาคาร นี่จึงเป็นกรณีการใช้งานจริงสำหรับข้อมูลควอนตัมครั้งแรกที่มีคนเคยจินตนาการไว้

ผลงานชิ้นนี้เองที่ต่อมาได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับโปรโตคอล BB84 ในปี 1984 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของวงการคริปโตกราฟีควอนตัม โดยกล่าวได้ว่าวงการนี้กำเนิดขึ้นจากความพยายามที่จะสร้างเงินที่ปลอมแปลงไม่ได้

ความปลอดภัยที่ได้มาจากฟิสิกส์ ไม่ใช่ความลับ

คริปโตกราฟีแบบดั้งเดิมตั้งอยู่บนพื้นฐานของปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ยาก รหัสจะปลอดภัยเพราะมันใช้เวลานานเกินไปหากจะถอดรหัสต่างๆ ขณะที่คริปโตกราฟีควอนตัมมีหลักการทำงานที่ต่างออกไป

หลักประกันนี้มีที่มาจากกฎทางฟิสิกส์ที่เรียกว่า ทฤษฎีห้ามทำซ้ำ (no-cloning theorem) โดยนักฟิสิกส์ William Wootters และ Wojciech Zurek ได้พิสูจน์หลักการนี้ในปี 1982 สภาวะควอนตัมที่ไม่ทราบค่าจะไม่สามารถถูกคัดลอกได้อย่างสมบูรณ์แบบ

กลไกนี้มีความประณีตมาก เนื่องจากทุกครั้งที่พยายามจะคัดลอกสถานะดังกล่าว ก็จะเป็นการรบกวนสถานะนั้นเอง การปลอมแปลงจึงล้มเหลว และจะเห็นได้ชัดว่ามีการแทรกแซง

Gogioso ได้ใช้เวลาหลายปีในการเปลี่ยนกฎนี้ให้กลายเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริง ในการสัมภาษณ์กับ BeInCrypto ที่เมืองเนเปิลส์ก่อนหน้านี้ เขาได้อธิบายเกี่ยวกับกุญแจที่สามารถป้องกันตนเองได้ หากมีผู้ดักจับกุญแจควอนตัม กุญแจนั้นจะถูกทำลายในระหว่างส่งต่อ และผู้รับจะเห็นชัดเจนว่าโปรโตคอลมีปัญหา

ในการประชุม คณะกรรมการ Gogioso ได้ผลักดันแนวคิดนี้ไปถึงขีดสุด

คุณสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่ไม่จำเป็นต้องเชื่อถือฮาร์ดแวร์ที่ใช้งานอยู่จริง คุณสามารถสั่งซื้อฮาร์ดแวร์จากผู้โจมตีของคุณได้เลย และตราบเท่าที่แอปพลิเคชันผ่านการทดสอบตัวเอง คุณก็รับประกันความปลอดภัยได้ อย่างแย่ที่สุด แอปพลิเคชันก็แค่ปฏิเสธที่จะทำงาน และเรื่องนี้พิสูจน์ไม่ได้เลยในโลกคลาสสิก

ผู้เชี่ยวชาญเรียกสิ่งนี้ว่า การเข้ารหัสข้อมูลแบบไม่ต้องอิงอุปกรณ์ โดยความปลอดภัยยังคงอยู่แม้ว่าผู้ผลิตจะมีความเป็นศัตรู ทั้งนี้เพราะฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนมักเป็นจุดซ่อนของช่องโหว่หรือประตูหลัง

เหตุใดกุญแจที่ปลอมแปลงไม่ได้จึงกลายเป็นเงิน

จากเรื่องความปลอดภัยไปสู่เงินตรานั้นเป็นเพียงก้าวสั้นๆ เพราะการโกงและการปลอมแปลงถือเป็นปัญหาเดียวกันที่ใช้ถ้อยคำต่างกัน

หากคุณไม่สามารถคัดลอกสถานะควอนตัมได้ คุณก็ปลอมแปลงมันไม่ได้ และเหล่านี้เองที่ทำให้สิ่งที่คัดลอกไม่ได้สามารถนำมาใช้เป็นเงินได้

Gogioso ได้อธิบายประเด็นนี้อย่างชัดเจน

ในอีกแง่หนึ่ง การที่คุณโกงไม่ได้ ก็คือการที่คุณคัดลอกหรือปลอมแปลงไม่ได้ โดยทันทีที่ใช้เทคนิคชุดเดียวกันนี้ คุณได้ quantum money หรือเครื่องมือทางการเงินควอนตัม รูปแบบใหม่ในการจัดการการเงินดิจิทัล ที่ต้องพึ่งพาความน่าเชื่อถือต่อบุคคลที่สาม เครือข่าย หรือคู่สัญญาน้อยลงมาก

ทีมของเขาได้สร้างตัวอย่างขนาดเล็กที่สุดของแนวคิดนี้เรียบร้อยแล้ว ที่เนเปิลส์ เขาได้สาธิตกุญแจที่ใช้งานได้เพียงครั้งเดียว เพื่อจะใช้จ่ายได้ ต้องทำลายกุญแจนี้ทิ้ง ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ผู้โจมตีใช้รายการชำระเงินเดิมซ้ำอีกครั้ง

กุญแจใช้ครั้งเดียว เปรียบเสมือนมูลค่าชิ้นเล็กๆ ที่ปลอมแปลงไม่ได้ เมื่อขยายหลักการนี้ขึ้นไป ก็จะกลายเป็นสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า quantum money

ทฤษฎีนี้ไม่ได้ใหม่แต่อย่างใด ย้อนไปในปี 2012 Scott Aaronson และ Paul Christiano ได้เสนอรูปแบบ quantum money แบบ public-key ครั้งแรก ซึ่งอนุญาตให้ใครก็ได้ตรวจสอบธนบัตรนี้ ไม่จำเป็นต้องเฉพาะกับธนาคารผู้ออก และกรอบแนวคิดของพวกเขาก็แทบจะเหมือนของ Wiesner คือ เงินที่ตามกฎทางฟิสิกส์แล้ว ไม่สามารถปลอมแปลงได้

Quantum Money กับคนกลางคนสุดท้าย

ตอนนี้ทุกอย่างเริ่มลงตัวแล้ว แม้ Bitcoin จะตัดธนาคารออกจากระบบ แต่ก็ไม่ได้ลบความไว้วางใจทิ้งไป กลับกลายเป็นว่าต้องย้ายความเชื่อใจเหล่านั้นไปไว้กับเครือข่ายและบัญชีแยกประเภทร่วม เพราะยังต้องมีบางสิ่งมาตกลงว่าการชำระเงินใดเป็นของจริง

Gogioso มองว่าข้อตกลงนั้นเป็นตัวกลางขั้นสุดท้าย สำหรับ Web3 และเครื่องมือ zero-knowledge ก็ได้ดึงความไว้วางใจบางส่วนที่เงินดิจิทัลเคยเสียคืนมาแล้ว เขากล่าวว่า กระนั้น การเห็นพ้องต้องกันยังคงเป็นกระบวนการสุดท้ายที่ป้องกันการปลอมแปลง

หน้าที่นี้มีค่าใช้จ่าย เพราะฉะนั้น การเห็นพ้องต้องใช้การประสานงาน ทรัพยากร และคนจำนวนมากที่ต้องเห็นพ้องโดยรวม ขณะที่การรับประกันโดยทางกายภาพไม่ต้องอาศัยสิ่งเหล่านี้เลย

เงินควอนตัม ตามคำอธิบายของเขา กำจัดตัวกลางออกไปโดยสมบูรณ์

เงินควอนตัมคือวิวัฒนาการถัดไปและขั้นสุดท้ายของเรื่องนี้ เพราะผู้ใช้จะได้สิ่งที่เป็นดิจิทัลเพื่อใช้โอนระยะไกล แต่ไม่ต้องเชื่อใจตัวกลาง สมุดบัญชีระดับโลก หรือใครสักคนที่ตัดสินใจว่าธุรกรรมไหนจะเข้าบล็อก Ethereum (ETH) ฟิสิกส์นำมาซึ่งความไม่สามารถปลอมแปลงได้โดยตรง ด้วยเหตุนี้เอง การเห็นพ้องก็ถือเป็นตัวกลางขั้นสุดท้ายจริงๆ

คำกล่าวนี้เป็นประเด็นใหญ่ จึงควรพูดให้ชัดเจน ถ้ามันเป็นจริง เงินควอนตัมจะมีต่อ Bitcoin เหมือนที่ Bitcoin เคยมีต่อธนาคาร

มีความสมมาตรที่ควรสังเกต เพราะว่าฟิสิกส์ที่เป็นภัยกับลายเซ็น Bitcoin คือฟิสิกส์ชุดเดียวกับที่จะทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการเห็นพ้องเสียทีเดียว

แนวป้องกันเดียวที่รอดพ้นแฮกเกอร์ที่ชาญฉลาดขึ้น

ยังมีเหตุผลเพิ่มเติมว่าทำไมจังหวะเวลาถึงสำคัญ เพราะปัญญาประดิษฐ์กำลังเก่งขึ้นในการหาช่องโหว่ของระบบต่างๆ

ปัจจุบัน ความมั่นคงปลอดภัยส่วนใหญ่ตั้งสมมติฐานว่าคนโจมตีไม่มีความฉลาดพอ หรือปัญหานั้นยากเกินกว่าจะแก้ได้ทันเวลา Gogioso ให้เหตุผลว่าสมมตินี้ดูเปราะบางในยุค AI ที่มีประสิทธิภาพ

แต่ฟิสิกส์นำเสนอคำมั่นสัญญาในอีกแบบหนึ่ง

สิ่งที่คุณได้จริงๆ จากควอนตัมคือความปลอดภัยที่อ้างอิงตามกฎของจักรวาล ไม่สำคัญว่า AI จะฉลาดแค่ไหน คุณเจาะมันไม่ได้ อย่างมากสุดก็หยุดไม่ให้มันเกิดขึ้น แต่คุณไม่มีทางปลอมแปลงมันเลย

ซึ่งนี่เองเป็นจุดแข็งที่ลึกยิ่งขึ้นของแนวทางนี้ การรับรองเชิงควอนตัมไม่ได้ขึ้นกับข้อจำกัดของผู้โจมตี ทว่าขึ้นกับโครงสร้างของความเป็นจริง ซึ่งไม่มีความฉลาดใดๆ เปลี่ยนแปลงได้

เงินควอนตัม: ยังไม่เกิดขึ้นในตอนนี้ แต่ใกล้จะเอื้อมถึง

ทั้งสองแขกรับเชิญต่างก็ระมัดระวังในการไม่ขายฝันมากเกินไป Herrmann ซึ่งบริษัทของเขาสร้างเครื่องมือควอนตัมเชิงพาณิชย์ ได้ระบุขอบเขตไว้อย่างชัดเจน

เงินควอนตัมคือวิสัยทัศน์ที่แท้จริงเมื่อทุกอย่างได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้เงินควอนตัมในรูปแบบดังกล่าวยังไม่มีจริง แต่เมื่อชิปควอนตัมก้าวหน้า สิ่งเหล่านี้ต้องได้รับการจัดการด้วยความรับผิดชอบที่แท้จริง

อุปสรรคหลักคือหน่วยความจำควอนตัม เพราะการรักษาสถานะควอนตัมที่เปราะบางนั้นทำได้ยาก และขณะนี้ระบบที่ดีที่สุดยังคงรักษาได้เพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น Gogioso กล่าวว่า ขีดจำกัดนี้ทำให้เงินควอนตัมแบบเต็มรูปแบบยังอยู่ไกลเกินเอื้อม แต่ฮาร์ดแวร์ชุดเดียวกันนี้ใช้งานสำหรับภารกิจอายุสั้นได้แล้ว

ถึงแม้จะเป็นเช่นนั้น ทิศทางก็ได้ถูกกำหนดไว้แล้ว ขณะนี้การทดลองในห้องปฏิบัติการเริ่มแสดงให้เห็นถึง token เชิงควอนตัม และวิธีการที่เกี่ยวข้อง ซึ่งช่วยผลักดันแนวคิดนี้ออกจากแค่ทฤษฎีบนหน้ากระดาน

Gogioso ได้ปิดการอภิปรายของคณะในประเด็นนี้

ภายในอีกห้าถึงเจ็ดปีข้างหน้า พวกเราอาจมีชีวิตอยู่ในโลกที่สามารถใช้ทรัพยากรควอนตัมเพื่อทำสิ่งที่พิสูจน์ได้ว่าเป็นไปไม่ได้ในวันนี้ ไม่ใช่แค่ยากหรือช้า แต่เป็นไปไม่ได้จริง ๆ และนี่คือซอฟต์แวร์ที่พวกเราสามารถเริ่มสร้างได้ตั้งแต่วันนี้ ไม่ต้องรอถึงอีกห้าปี อนาคตอยู่แค่เอื้อมจริง ๆ

มากกว่าครึ่งศตวรรษหลังจากที่ Wiesner ได้ร่างแนวคิดเงินที่ฟิสิกส์เองจะเป็นผู้ดูแล ในที่สุดแนวคิดนี้ก็กำลังจะก้าวออกจากกระดานไวท์บอร์ด และหาก Gogioso กับ Herrmann คิดถูก ตัวกลางคนสุดท้ายอาจจะไม่สามารถอยู่รอดไปถึงสิ้นทศวรรษนี้