تُشير ورقة سياسات جديدة صادرة عن المجلس الاستشاري المستقل لشركة Coinbase والمعني بالحوسبة الكمومية وتقنية البلوك تشين إلى أن التهديد الكمومي للعملات المشفرة ليس وشيكًا، ولكن عملية الانتقال لم تعد مشكلة بعيدة المنال. والرسالة الأساسية للتقرير واضحة: يجب على بيتكوين وإيثيريوم وقطاع البلوك تشين بأكمله البدء في وضع خطط ما بعد الكم الآن، دون انتظار ظهور حاسوب كمومي مقاوم للأخطاء.
وتقول الورقة البحثية ، التي نُشرت في 21 أبريل/نيسان وأعدها فريق يضم سكوت آرونسون، ودان بونيه، وجاستن دريك، وسريرام كانان، ويهودا ليندل، وداليا مالخي، إن لديها "ثقة عالية" في أنه سيتم في نهاية المطاف بناء حاسوب كمي واسع النطاق ومتسامح مع الأخطاء.
تحذر منصة Coinbase مطوري البيتكوين والإيثيريوم
في الوقت نفسه، تؤكد الورقة البحثية أن اختراق أنظمة التشفير الحالية ذات المفتاح العام لا يزال يتطلب جهازًا يتجاوز بكثير قدرات الأجهزة الحالية، وأن التهديد لا يزال يمثل تحديًا هندسيًا وليس حدثًا سوقيًا وشيكًا. وتبرز توصية المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بإتمام عمليات الانتقال إلى ما بعد الحوسبة الكمومية بحلول عام 2035 في هذا السياق، على الرغم من أن الباحثين يضيفون أنهم "لا يستطيعون الجزم" بعدم وجود حواسيب كمومية ذات صلة بالتشفير بحلول ذلك التاريخ أو بعده.
مع ذلك، ينصح التقرير بشدة بتجنب التهاون. يكتب المؤلفون: "ليس من الحكمة الانتظار حتى يصبح الوضع ملحاً. غالباً ما تدور النقاشات حول الحوسبة الكمومية حول التوقيت. لكننا نعتقد أن هذا النقاش غير ذي صلة إلى حد كبير (باستثناء حقيقة أنه ليس ضرورة ملحة)، إذ ينبغي التخطيط لعمليات النقل والاستعداد لها في الوقت الراهن."
تؤكد اللجنة الاستشارية على ضرورة تطبيق أمن ما بعد الحوسبة الكمومية على مستوى الإجماع، حيث يوقع المدققون على الكتل، وعلى مستوى التنفيذ، حيث يوقع المستخدمون على المعاملات. تكمن المشكلة في أن البدائل التشفيرية الأكثر كفاءة غالبًا ما تكون أكثر تعقيدًا من أنظمة المنحنيات الإهليلجية المستخدمة في سلاسل الكتل اليوم، لا سيما عند النظر إلى حجم التوقيع وتكاليف التحقق والتجميع.
فيما يتعلق بالبيتكوين، يميز التقرير بين مخرجات المعاملات غير المنفقة (UTXOs) التي تبقى مفاتيحها العامة مخفية خلف تجزئات، والمخرجات التي يكون مفتاحها العام مكشوفًا بالفعل على سلسلة الكتل. ويستشهد التقرير بتقدير من مشروع 11 يفيد بأن حوالي 6.9 مليون بيتكوين موجودة في مخرجات المعاملات غير المنفقة (UTXOs) التي يُعرف مفتاحها العام، بما في ذلك حوالي 1.7 مليون بيتكوين في مخرجات الدفع القديمة للمفتاح العام ، والتي تشمل ما يُسمى بعملات ساتوشي . هذه هي العملات الأكثر عرضة لهجوم "الجمع الآن، والتدمير لاحقًا" بمجرد وجود جهاز كمومي قوي بما فيه الكفاية.
لا يبدو قسم البيتكوين وكأنه دعوة للذعر. فهو يؤكد أن خوارزمية غروفر من غير المرجح أن تمنح مُعدّني العملات الكمومية ميزة على أجهزة ASIC التقليدية في أي وقت قريب، نظرًا لأن تكلفة إجراء البحث الكمومي لا تزال مرتفعة للغاية. ومع ذلك، فإنه يُحدد بعض الأفكار العملية للتخفيف من هذه المشكلة، بما في ذلك نهج "الالتزام والكشف" لإنفاق مُخرجات المعاملات غير المنفقة (UTXOs) ما قبل الكمومية بشكل أكثر أمانًا، واقتراح "الساعة الرملية" الذي من شأنه أن يحد من إنفاق مُخرجات P2PK المكشوفة إلى 1 بيتكوين لكل كتلة، مما يحول العملات الخاملة فعليًا إلى مؤشر تحذيري بدلًا من جائزة كبرى فورية.
إن مسار إيثيريوم الموصوف في الورقة البحثية أوسع نطاقًا. يشير المؤلفون إلى أن الشبكة تواجه أربعة تحديات في الحوسبة الكمومية: توقيع معاملات EOA على مستوى التنفيذ، وتوقيعات مدققي BLS على مستوى الإجماع، وأنظمة إثبات المفهوم القائمة على الاقتران في آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM)، والتزامات KZG على مستوى البيانات. ويذكر التقرير أن توجه إيثيريوم الحالي هو الانتقال إلى التوقيعات القائمة على التجزئة لكل من الإجماع والتنفيذ، باستخدام leanXMSS للمدققين وleanSPHINCS لتنفيذ المستخدم، ثم ضغط حجم التوقيع الناتج من خلال التجميع القائم على SNARK. في هذا التكوين، سيبلغ حجم التوقيع المجمع على السلسلة حوالي 128 كيلوبايت.
وبشكل أعم، توصي الورقة البحثية بالانتقال التدريجي بدلاً من الاستبدال المفاجئ. وعلى مستوى الإجماع، تقترح نقاط تفتيش دورية بعد التحول الكمي، والتي يمكنها ترسيخ التاريخ السابق حتى قبل اكتمال الانتقال.
على مستوى التنفيذ، يُفضّل النظام نهج "واحد من اثنين"، حيث يُمكن للمستخدمين التوقيع باستخدام مخطط المنحنى الإهليلجي الحالي أو مخطط ما بعد الكم، مما يسمح لتقنية البلوك تشين بالحفاظ على انخفاض التكاليف الحالية مع الحفاظ على إمكانية تعطيل التوقيعات القديمة في المستقبل. وكتب الباحثون: "نؤمن إيمانًا راسخًا بأنه سيتم بناء حاسوب كمي واسع النطاق ومقاوم للأخطاء في نهاية المطاف. هذا لا يعني أن التهديد وشيك… ومع ذلك، نعتقد أن الوقت قد حان للبدء في الاستعداد".
في وقت كتابة هذا التقرير، كان سعر تداول البيتكوين 77,974 دولارًا.
