‏تغییرات پسا-کوانتومی، صرافی‌های رمزنگاری را به بازنگری امنیت کیف پول‌ها وادار می‌کند.

‏یک روش پرکاربرد که صرافی‌های ارز دیجیتال برای تولید آدرس‌های سپرده و در عین حال حفظ کلیدهای خصوصی به صورت آفلاین به آن متکی هستند، در صورت مهاجرت بلاک‌چین‌ها به رمزنگاری پسا-کوانتومی، ممکن است از کار بیفتد. این موضوع بر اساس تحقیقات جدیدی است.

صرافی‌هایی مانند کوین‌بیس و بایننس در حال حاضر به کیف پول‌های قطعی سلسله مراتبی متکی هستند، سیستمی که تحت پیشنهاد بهبود بیت‌کوین ۳۲ یا BIP32 استاندارد شده است.

این طراحی به اپراتورها اجازه می‌دهد تا آدرس‌های سپرده جدید را از یک کلید عمومی که روی سرور ذخیره شده است، تولید کنند، در حالی که کلید امضای خصوصی به صورت آفلاین در فضای ذخیره‌سازی سرد باقی می‌ماند.

این جداسازی، بنیادی برای نحوه عملکرد زیرساخت‌های ارز دیجیتال است، که به صرافی‌ها امکان می‌دهد آدرس‌ها را بر اساس تقاضا ایجاد کنند، بدون اینکه کلیدهایی را که وجوه مشتریان را کنترل می‌کنند، در معرض دید قرار دهند.

خطرات احتمالی

اما محققان پروژه الون معتقدند که این معماری ممکن است تحت برخی از طرح‌های امضای پسا-کوانتومی، از جمله ML-DSA، یک استاندارد امضای دیجیتال که توسط مؤسسه ملی استانداردها و فناوری ایالات متحده به عنوان بخشی از برنامه رمزنگاری پسا-کوانتومی آن نهایی شده است، کار نکند.

پروژه الون، یک استارتاپ رمزنگاری پسا-کوانتومی که در سال ۲۰۲۴ تأسیس شده و توسط Castle Island Ventures با مشارکت Coinbase Ventures حمایت می‌شود، در حال ساخت ابزارهایی برای کمک به سیستم‌های مالی و بلاک‌چین برای انتقال به امنیت مقاوم در برابر کوانتوم است.

کانر دیگان، مدیر ارشد فناوری و یکی از بنیانگذاران پروژه الون، به Decrypt گفت: «اگر بیت‌کوین ML-DSA را بدون ساختاری مانند ما اتخاذ کند، شما اشتقاق غیر سخت‌شده را از دست می‌دهید. این بدان معناست که هر سیستمی که نیاز به تولید آدرس‌های دریافت جدید دارد – صرافی‌ها، پردازشگرهای پرداخت، خدمات نگهداری – دیگر نمی‌تواند این کار را فقط از یک کلید عمومی انجام دهد.»

تحت این مدل، کلید خصوصی باید در هر اشتقاق کلید فرعی که برای تولید آدرس‌های جدید استفاده می‌شود، مشارکت داشته باشد.

در حالی که سیستم‌ها می‌توانند به ماژول‌های امنیتی سخت‌افزاری، محفظه‌های امن یا دستگاه‌های ایزوله هوایی برای انجام این عملیات متکی باشند، دیگان گفت که این رویکردها پیچیدگی و ریسک عملیاتی را افزایش می‌دهند.

وی گفت: «جداسازی پاکی که BIP32 امروزه ارائه می‌دهد، با یک کلید عمومی در یک سرور فعال و کلید خصوصی در فضای ذخیره‌سازی سرد، از بین می‌رود.»

راه‌حل‌های پیشنهادی

این تیم یافته‌های خود را در اوایل این ماه در بایگانی تحقیقات IACR با محوریت رمزنگاری منتشر کرد و یک نمونه اولیه کیف پول را منتشر کرد که برای بازیابی این عملکرد با استفاده از تکنیک‌های مقاوم در برابر کوانتوم طراحی شده است.

طراحی پیشنهادی یک ویژگی اصلی BIP32 را که به عنوان اشتقاق کلید غیر سخت‌شده شناخته می‌شود، بازسازی می‌کند و به کلیدهای عمومی جدید اجازه می‌دهد بدون قرار گرفتن کلیدهای خصوصی حتی تحت رمزنگاری پسا-کوانتومی تولید شوند.

این ساختار کاملاً در لایه کیف پول عمل می‌کند، به این معنی که خود بلاک‌چین‌ها فقط باید از طرح امضای اساسی که توسط کیف پول استفاده می‌شود، پشتیبانی کنند. بیت‌کوین در حال حاضر از ML-DSA یا طرح جایگزین مورد استفاده در نمونه اولیه محققان پشتیبانی نمی‌کند، به این معنی که قبل از اینکه چنین طرح‌هایی بتوانند در شبکه مستقر شوند، به ارتقاء پروتکل نیاز است.

دیگان افزود که ساختارهای کیف پول مشابه در حال حاضر می‌توانند در اتریوم با استفاده از انتزاع حساب پیاده‌سازی شوند، که امکان منطق امضای انعطاف‌پذیرتر را بدون نیاز به تغییرات در سطح پروتکل فراهم می‌کند.