تكشف دراسة اختراقية أنه يمكن حماية عملة البيتكوين من التهديدات الكمومية دون ترقية كبيرة، وإن كان ذلك بسعر 200 دولار لكل نقطة سعر للمعاملة

في تطور رائد، كشف أحد الباحثين في StarkWare عن نهج جديد لجعل معاملات البيتكوين منيعة أمام هجمات الكمبيوتر الكمي، دون الحاجة إلى أي تعديلات على بروتوكول البيتكوين الأساسي. تم تقديم هذه الطريقة الرائدة، والتي تسمى Quantum Safe Bitcoin (QSB)، بواسطة Avihu Levy في ورقة بحثية منشورة مؤخرًا، وهي مصممة لتوفير حل مؤقت للتخفيف من المخاطر المرتبطة بالحوسبة الكمومية.

في جوهره، يسعى QSB إلى استبدال الإجراءات الأمنية التقليدية القائمة على التوقيع بإثباتات قائمة على التجزئة، وبالتالي ضمان سلامة المعاملات حتى في مواجهة أي هجوم كمي محتمل. يستفيد نموذج التصميم المبتكر هذا من خصائص وظائف التجزئة لإنشاء "بصمة" فريدة وواضحة للتلاعب لكل معاملة، مما يجعل من الصعب للغاية على أقوى أجهزة الكمبيوتر تزويرها أو التلاعب بها.

وعلى النقيض من التوقيعات الرقمية التقليدية، التي تعتمد على التفاعل بين المفاتيح العامة والخاصة لمصادقة المعاملات، فإن النهج القائم على التجزئة الخاص بـ QSB يسخر الكثافة الحسابية لوحدات المعالجة الرسومية (GPUs) لإنشاء ملخص رياضي آمن أحادي الاتجاه لبيانات المعاملة. هذا التحول الأساسي في منهجية التشفير يمكّن QSB من العمل ضمن الإطار الحالي لقواعد الإجماع الخاصة بالبيتكوين، مما يلغي الحاجة إلى شوكة ناعمة، أو إشارات التعدين، أو جدول زمني طويل للتنشيط.

ومن الجدير بالذكر أن تصميم بنك قطر للتنمية يعتمد على المفهوم السابق لـ Binohash، الذي حاول تعزيز أمان المعاملات من خلال تقديم طبقة إضافية من التعقيد الحسابي. ومع ذلك، فقد تمت معالجة القيود المفروضة على Binohash، وخاصة اعتمادها على التشفير المعرض للهجمات الكمومية، في بنية QSB القائمة على التجزئة.

في حين أن QSB يقدم حلاً قويًا ومقاومًا للكم، فإن تنفيذه يأتي بتكلفة كبيرة. وفقًا لتقديرات ليفي، قد يؤدي إنشاء معاملة QSB صالحة إلى تكبد نفقات تتراوح من 75 دولارًا إلى 200 دولار، ويرجع ذلك أساسًا إلى الحاجة إلى موارد حسابية واسعة النطاق، مثل وحدات معالجة الرسومات المستندة إلى السحابة. هذه الزيادة الكبيرة في التكلفة بعيدة كل البعد عن متوسط ​​رسوم المعاملات الحالية البالغة 33 سنتًا.

علاوة على ذلك، من المرجح أن تتطلب معاملات QSB عملية نقل غير قياسية، حيث سيحتاج المستخدمون إلى إرسال معاملاتهم مباشرة إلى القائمين بالتعدين الراغبين في معالجتها، بدلاً من الاعتماد على شبكة blockchain التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، فإن عدم توافق QSB مع طبقات أسرع وبأسعار معقولة مثل الشبكة المسرّعة، فضلاً عن تعقيدها، يجعلها حلاً أقل عملية للمعاملات اليومية.

ويصف ليفي بوضوح QSB بأنه "إجراء الملاذ الأخير"، والذي يهدف إلى توفير حل مؤقت في حالة وقوع هجوم كمي، بدلاً من استبدال طويل المدى للترقيات على مستوى البروتوكول. تظل المقترحات مثل BIP-360، التي تهدف إلى دمج أنظمة التوقيع المقاومة للكم من خلال شوكة ناعمة، هي الحل الأكثر قابلية للتطبيق والقابلية للتطوير، وإن كان ذلك مع جدول زمني أطول للتنشيط. إن عدم اليقين المحيط بالجدول الزمني لتنفيذ BIP-360، إلى جانب الحالة الناشئة للحوسبة الكمومية، يؤكد أهمية QSB كوسيلة لضمان الأمن الفوري لمعاملات البيتكوين، وإن كان ذلك بتكلفة كبيرة.