‏تهدید کوانتومی بیت‌کوین واقعیت دارد، اما فوری نیست، به گفته‌ی آرک اینوستِ کتی وود.

‏صنعت ارزهای رمزنگاری به‌طور فزاینده‌ای آگاه است که محاسبات کوانتومی می‌تواند در نهایت سیستم‌های رمزنگاری را که بیت‌کوین و سایر شبکه‌های برجسته را ایمن می‌کنند، به چالش بکشد. با این حال، طبق گزارش جدیدی از Ark Invest – شرکت مدیریت سرمایه‌گذاری کتی وود، سرمایه‌گذار فناوری – و شرکت خدمات مالی متمرکز بر بیت‌کوین، Unchained، این تهدید احتمالاً سال‌ها یا دهه‌ها دورتر است.

بررسی تهدید محاسبات کوانتومی

این گزارش که روز چهارشنبه منتشر شد، بررسی می‌کند که آیا پیشرفت در محاسبات کوانتومی می‌تواند الگوریتم شور را قادر سازد تا رمزنگاری منحنی بیضوی مورد استفاده برای ایمن‌سازی کیف پول‌های بیت‌کوین را بشکند یا خیر. نویسندگان می‌گویند ماشین‌های کوانتومی فعلی بسیار کمتر از قابلیت مورد نیاز برای به خطر انداختن امنیت بیت‌کوین هستند و این موضوع، نظرات کارشناسان محاسبات کوانتومی را تکرار می‌کند.

محققان نوشتند: «سیستم‌های کوانتومی امروزی فاقد قابلیت‌های مورد نیاز برای به خطر انداختن بیت‌کوین هستند. پیشرفت‌های معنادار ابتدا امنیت اینترنت را مختل می‌کند و پاسخ‌های هماهنگ‌شده‌ای را فراتر از بیت‌کوین ایجاد می‌کند. از نظر ما، توسعه کوانتومی یک پیشرفت تدریجی فناوری خواهد بود – نه یک رویداد ناگهانی «روز کوانتومی» – که به بازارها و شبکه بیت‌کوین زمان می‌دهد تا خود را وفق دهند.»

این گزارش در حالی منتشر می‌شود که بحث پیرامون محاسبات کوانتومی و ارزهای رمزنگاری شده در سال گذشته به طور پیوسته افزایش یافته است و چهره‌های برجسته‌ای از جمله برایان آرمسترانگ، مدیرعامل کوین‌بیس، ویتالیک بوترین، هم‌بنیان‌گذار اتریوم و چارلز هاسکینسون، بنیان‌گذار کاردانو، به این خطر پرداخته‌اند.

در این گزارش آمده است: «مفسران اغلب دو دوره متمایز را در توسعه محاسبات کوانتومی در رابطه با بیت‌کوین بررسی می‌کنند، یک دوره که در آن محاسبات کوانتومی نمی‌تواند بر بیت‌کوین تأثیر بگذارد و دوره دیگری که در آن رمزنگاری اساسی بیت‌کوین را کاملاً شکسته است.»

خطرات و راه‌حل‌های احتمالی

امنیت بیت‌کوین به توابع هش متکی است که از ساختار استخراج و بلوک محافظت می‌کنند و رمزنگاری منحنی بیضوی که مالکیت کیف پول را اثبات می‌کند. با این حال، کامپیوترهای کوانتومی آینده می‌توانند کلیدهای عمومی را معکوس کنند تا کلیدهای خصوصی را بازیابی کنند و نگرانی‌هایی را در مورد حملات «برداشت در حال حاضر، رمزگشایی در آینده» ایجاد کنند که در آن داده‌های بلاک‌چین امروزه جمع‌آوری می‌شوند تا زمانی که کامپیوترهای کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند شوند، از آن‌ها سوء استفاده شود.

با این حال، این گزارش می‌گوید که کامپیوترهای کوانتومی امروزی در دوره «کوانتوم مقیاس متوسط پر سر و صدا» فعالیت می‌کنند که معمولاً از حدود ۱۰۰ کیوبیت منطقی استفاده می‌کنند. شکستن یک کلید بیت‌کوین با یک کامپیوتر کوانتومی به هزاران کیوبیت با کیفیت بالا و اصلاح‌شده و تعداد زیادی عملیات کوانتومی قابل اعتماد نیاز دارد – که بسیار فراتر از توانایی ماشین‌های کوانتومی امروزی است.

به دلیل این محدودیت‌ها، این گزارش می‌گوید که هرگونه تهدید کوانتومی برای بیت‌کوین احتمالاً به جای یکباره، در مراحل مختلف ظاهر می‌شود.

محققان نوشتند: «از نظر ما، در عرض ۱۰ تا ۲۰ سال، جامعه تحقیقاتی [محاسبات کوانتومی عملی] به اندازه کافی در مورد الگوریتم‌ها پیشرفت خواهد کرد تا به جامعه توسعه‌دهندگان بیت‌کوین زمان دهد تا آن‌ها را با بلاک‌چین بیت‌کوین، ماشین مجازی و اکوسیستم ابزارها، دستگاه‌ها و شرکت‌ها سازگار و بهینه کنند.»

محققان تخمین می‌زنند که کامپیوترهای کوانتومی ابتدا در زمینه‌هایی مانند شیمی مفید خواهند شد و سپس به اندازه کافی پیشرفت خواهند کرد تا سیستم‌های رمزنگاری ضعیف‌تر را بشکنند. بعداً، آن‌ها قادر خواهند بود به رمزنگاری منحنی بیضوی مورد استفاده در کیف پول‌های بیت‌کوین حمله کنند و در ابتدا زمان قابل توجهی را برای شکستن کلیدهای جداگانه صرف خواهند کرد. در مرحله نهایی، کامپیوترهای کوانتومی قادر خواهند بود کلیدها را سریع‌تر از بازه زمانی تقریباً ۱۰ دقیقه‌ای بیت‌کوین بشکنند.

حتی اگر این تهدید تدریجی باشد نه فوری، این گزارش خاطرنشان می‌کند که سهم قابل توجهی از عرضه بیت‌کوین در صورت شکستن رمزنگاری منحنی بیضوی توسط کامپیوترهای کوانتومی، ممکن است در معرض خطر قرار گیرد.

محققان نوشتند: «حدود ۱.۷ میلیون بیت‌کوین در آدرس‌های آسیب‌پذیر P2PK نگهداری می‌شوند که گمان می‌رود از دست رفته‌اند، در حالی که حدود ۵.۲ میلیون بیت‌کوین دیگر در آدرس‌های استفاده مجدد یا Taproot قرار دارند که می‌توانند منتقل شوند – که در مجموع حدود ۳۵٪ از کل عرضه بیت‌کوین را تشکیل می‌دهند.»

این گزارش می‌گوید که توسعه‌دهندگان بیت‌کوین ممکن است در نهایت نیاز به اتخاذ رمزنگاری پس از کوانتوم داشته باشند، طبقه‌ای از سیستم‌های رمزنگاری که برای ایمن ماندن در برابر کامپیوترهای کوانتومی طراحی شده‌اند.

در ماه فوریه، توسعه‌دهندگان BIP 360 را در مخزن بهبود گیت‌هاب بیت‌کوین ادغام کردند و یک چارچوب بالقوه پس از کوانتوم را برای شبکه پیش بردند. BIP 360 یک نوع خروجی جدید به نام Pay-to-Merkle-Root یا P2MR معرفی می‌کند که یک ویژگی فنی به نام خرج کردن مسیر کلید را غیرفعال می‌کند که کلیدهای عمومی را هنگام خرج کردن سکه‌ها در معرض دید قرار می‌دهد.

با این حال، ادغام این محافظت‌ها در شبکه بیت‌کوین مستلزم تغییراتی در قوانین اجماع آن است، فرآیندی که به توافق در سراسر جامعه غیرمتمرکز توسعه‌دهندگان، ماینرها و کاربران بستگی دارد.

ایتان هایلمن، همکار BIP 360 و رمزنگار، به Decrypt گفت: «بیت‌کوین فقط یک قطعه نرم‌افزار نیست. یک اکوسیستم کامل از کیف پول‌ها، دستگاه‌های سخت‌افزاری و صرافی‌ها وجود دارد و انتقال همه این‌ها زمان می‌برد. هنوز سؤالات بی‌پاسخی در مورد اینکه از چه الگوریتم‌هایی استفاده کنیم و رویکرد درست چیست وجود دارد، بنابراین بحث در مورد ارتقاء پس از کوانتوم می‌تواند پنج تا ۱۰ سال طول بکشد.»

طراحی بیت‌کوین، ایجاد تغییرات اساسی را دشوار می‌کند، ویژگی‌ای که این گزارش می‌گوید از شبکه محافظت می‌کند، اما می‌تواند روند پذیرش و اجرای ارتقاء را کند کند.

در این گزارش آمده است: «از این منظر، احتیاط بیت‌کوین نشان‌دهنده یک مصالحه بین سازگاری و اطمینان است که به شکل‌دهی تکامل بلندمدت آن ادامه خواهد داد.»

هایلمن گفت که این پویایی همچنین می‌تواند نحوه اولویت‌بندی ارتقاء توسط توسعه‌دهندگان را شکل دهد: «اگر تهدید فوری نباشد، کارها به کندی پیش می‌روند. هنگامی که واقعی شد، توسعه تمایل به سرعت گرفتن دارد.»

Ark Invest و Unchained بلافاصله به درخواست‌های Decrypt برای اظهار نظر پاسخ ندادند.