Si pudieras vivir en un universo donde [matemática] P = NP [/ matemática] en [matemática] O (n ^ 3) [/ matemática] o [matemática] P \ neq NP [/ matemática], ¿cuál elegirías?

Hablando filosóficamente, creo que el universo preferible es [matemática] P \ neq NP [/ matemática] debido a lo que [matemática] P = NP [/ matemática] significa para el cifrado. [matemática] P = NP [/ matemática] rompería el cifrado de clave pública, generadores de números pseudoaleatorios, esquemas de firma digital, etc. porque esencialmente no permite la salida de funciones unidireccionales: aquellas para las cuales puede mapear, en polinomios tiempo, una entrada en una salida pero no una salida en una entrada (tenga en cuenta que “mapeo”, en este sentido, puede verse como “verificar” en una analogía con problemas de decisión, mientras que “revertir” puede verse como “resolver” ) Si puede resolver en tiempo polinomial todo lo que puede verificar en tiempo polinomial como [math] P = NP [/ math] indica, y considerando que vivimos principalmente en el mundo de las cosas que se pueden hacer en tiempo polinomial , la implicación de [matemáticas] P = NP [/ matemáticas] desde nuestra perspectiva es que la dureza de la resolución es igual a la de la verificación. Scott Aaronson dijo famoso:

Si P = NP, entonces el mundo sería un lugar profundamente diferente de lo que generalmente suponemos. No habría ningún valor especial en los “saltos creativos”, no hay una brecha fundamental entre resolver un problema y reconocer la solución una vez que se encuentra. Todos los que pudieran apreciar una sinfonía serían Mozart; todos los que pudieran seguir un argumento paso a paso serían Gauss; todos los que puedan reconocer una buena estrategia de inversión serían Warren Buffett.

Creo que el hecho de que la dureza de la resolución sea igual a la verificación significa, en un sentido filosófico, mucho más que “la criptografía de clave pública ya no es posible”. Esencialmente significa que no podemos asegurarnos sin una “parte de confianza”. El pad único todavía funciona, pero requiere una clave privada compartida, lo que significa que ambas partes tuvieron que intercambiarlo de alguna manera.

Y personalmente creo que es un poco aterrador vivir en un mundo donde este tipo de seguridad no es posible. Incluso si no nos damos cuenta, tenemos un fuerte sentido dentro de nosotros de que la dureza algorítmica es nuestro aliado. Confiamos en la capacidad de un bloqueo físico protegido por contraseña para proteger nuestras pertenencias porque creemos que existe una contraseña que su bloqueo puede identificar fácilmente pero que nadie sin saberlo podría descubrir fácilmente. Pero el funcionamiento interno de este bloqueo básicamente está resolviendo un problema de decisión, y si [matemática] P = NP [/ matemática], entonces este bloqueo no puede existir.

[matemática] P = NP [/ matemática] no es solo una declaración sobre la complejidad computacional de estructuras matemáticas abstractas o problemas informáticos (técnicamente es todo eso, pero también técnicamente todas esas cosas tienen más que ver con la naturaleza del universo de lo que normalmente juzgamos que tienen): dice una verdad fundamental sobre la relación entre la dureza de hacer un trabajo y la dureza de apreciar ese trabajo. Entonces, cuando pones [matemáticas] P [/ matemáticas] vs [matemáticas] NP [/ matemáticas] en una perspectiva física que nos es muy familiar, las consecuencias de su igualdad de repente se vuelven más reales (y aterradoras).

Tomaré P! = NP. Sin eso, es imposible crear un cifrado público-privado fuerte, y sin eso no se pueden tener conexiones seguras a través de la red. Imagínese si inicia sesión en Paypal y alguien “toca” la línea (obteniendo copias duplicadas de los paquetes a medida que pasan). Ahora tienen su usuario y contraseña de Paypal. Y luego pueden gastar el dinero en su cuenta de Paypal en lo que quieran. Si su cuenta de Paypal está vinculada a su banco, también pueden drenar el dinero en su cuenta bancaria.

[matemáticas] P ≠ NP [/ matemáticas] por supuesto.

Mientras que [math] P = NP [/ math] puede parecer divertido al principio, a la larga significa que no puede haber ningún algoritmo seguro para enviar y recibir datos. Todos los sistemas criptográficos podrían fallar algún día, debido a un matemático único, malvado pero talentoso.

Echa un vistazo a los hash SHA. Ahora imagine que encontrar datos falsos que resultan en el mismo hash es tan fácil como calcular el hash en sí mismo y alguien con intenciones no geniales descubre cómo. ¿Lo que pasa?

  • Bancos – boom
  • Telecomunicaciones – Bahooo
  • Tu privacidad – * desaparece *

Conduciría al caos, unos primeros meses después de tal evento sería simplemente aterrador.

[matemáticas] P ≠ NP [/ matemáticas] es aburrido, pero no quisiera arriesgarlo todo si tuviera que elegir.

No creo que importe.

¿Esperar lo? ¿No han dejado en claro otras respuestas que P = NP básicamente destruiría la criptografía y provocaría el colapso de la sociedad?

No Y la razón es que lo que importa no es la computabilidad teórica, sino lo que es factible realmente calcular. Suponga que se proporciona una prueba de P = NP mediante la construcción de un algoritmo que resuelva problemas difíciles de NP en el tiempo [matemático] \ Theta (n ^ {9860313}) [/ matemático]. Esto sería técnicamente un algoritmo de tiempo polinómico, pero tan ineficiente que no sería factible usarlo realmente para el cálculo. Es apenas mejor que la solución de fuerza bruta factorial para problemas NP-duros.

Si hubiera una solución eficiente para los problemas NP-hard, probablemente ya la habríamos encontrado. Entonces, si resulta que P = NP, esta propiedad probablemente será descubierta por una prueba no constructiva o por la creación de un algoritmo de exponente inútilmente grande. Y no me sorprendería si la prueba inicial de que P = NP fuera seguida de cerca por una prueba de que el algoritmo más eficiente posible para resolver estos problemas tiene uno de esos exponentes inútilmente grandes.

Puede preguntarse si, suponiendo que P = NP no hace ninguna diferencia en el cálculo práctico, sería preferible que se mantenga de todos modos porque simplifica el cálculo teórico. Mi respuesta es no, todavía no hay diferencia. La razón por la cual es la misma razón por la cual la descripción informal de la OP de P = NP como la propiedad de cualquier pregunta matemática bien definida que tenga una respuesta fácilmente determinable es incorrecta: casos como el problema de detención siguen siendo incuestionables.

EDITAR: La pregunta original se ha editado para especificar la existencia de una solución a los problemas NP-hard en [math] O (n ^ 3) [/ math], presumiblemente para bloquear exactamente el vacío utilizado en esta respuesta. Dado ese supuesto, si alguna vez encontramos la solución en cuestión, sería un armagedón criptográfico. Así que prefiero no vivir en el universo donde eso sea posible. Pero todavía estoy dispuesto a apostar todo lo que quiera que, de hecho, no vivo en un universo así, sino más bien en un universo donde [matemática] P \ neq NP [/ matemática], o la mejor solución polinómica para cualquier problema NP-hard es de orden lo suficientemente alto como para no ser práctico.

Si toma la perspectiva de la física pura, entonces [matemática] P = NP [/ matemática] pero desde una perspectiva computacional ya que este [1] científico israelí argumentó convincentemente que su [matemática] P! = NP [/ matemática]

La clave para recordar es que se trata de estados de superposición observables vs ocultos.

Notas al pie

[1] https://arxiv.org/pdf/1403.7686.pdf

Me pregunto si esta pregunta es decidible en un tiempo finito …

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