أعلن باحث منفرد عن إنجاز كبير في حماية البيتكوين من ثغرات الحوسبة الكمومية

في إنجاز كبير، كشف المطور المستقل أفيهو ليفي عن نهج جديد لحماية معاملات بيتكوين من التهديد الذي يلوح في الأفق من أجهزة الكمبيوتر الكمومية، كل ذلك دون الحاجة إلى إصلاح البروتوكول. يتجنب هذا الحل المبتكر الحاجة إلى شوكة ناعمة أو إجماع على مستوى الشبكة، مما يميزه عن التحديثات ما بعد الكم التي تمت مناقشتها منذ فترة طويلة والتي تم وصفها على أنها مسعى يستمر لسنوات. تعمل طريقة ليفي على تسخير قوة التشفير القائم على التجزئة بذكاء، مع الاستفادة من خوارزمية RIPEMD-160 التي كانت جزءًا لا يتجزأ من البنية التحتية لبيتكوين منذ بدايتها.

أثار تجدد المخاوف المحيطة بقدرة أجهزة الكمبيوتر الكمومية على تعطيل أنظمة التشفير مؤخرًا اهتمامًا متجددًا بتخفيف ما يسمى "التهديد الكمي". كشفت دراسة أجرتها جوجل أن عتبة قوة المعالجة الكمومية المطلوبة لتسوية إطار عمل التشفير الخاص بالبيتكوين يمكن أن تكون أقل بكثير مما كان يعتقد سابقًا، مما يعيد إشعال المخاوف من سيناريو "Q-Day" حيث يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية تفكيك أنظمة التشفير الحالية. إن اعتماد شبكة بيتكوين على خوارزمية التوقيع الرقمي ذات المنحنى البيضاوي (ECDSA) يجعلها عرضة نظريًا للهجوم من قبل كمبيوتر كمي قوي بما فيه الكفاية، والذي يمكنه استغلال خوارزمية شور للوصول إلى المفاتيح الخاصة من المفاتيح العامة.

تتطلب المقترحات الحالية للترقيات ما بعد الكمية، مثل BIP 360، إجماعًا واسع النطاق على الشبكة، مما يجعلها طويلة الأمد ومعقدة التنفيذ. في المقابل، يقدم نهج ليفي حلاً أكثر بساطة من خلال التخلي عن المنحنيات الإهليلجية لصالح البنية القائمة على التجزئة. من خلال استخدام منهجية التوقيع المرتكزة على وظائف التجزئة، وتحديدًا خوارزمية RIPEMD-160، يمكن التحقق من المعاملات باستخدام التوقيعات لمرة واحدة الناتجة عن وظائف التجزئة هذه. تتضمن هذه المنهجية أيضًا نظام التوقيع لمرة واحدة (HORS) القائم على التجزئة، والذي يوفر نظريًا إطارًا قويًا لمقاومة الهجمات الكمومية، نظرًا للافتراض بأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية غير فعالة في عكس وظائف التجزئة.

ويشير الخبراء إلى أنه في حين أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية يمكنها استهداف المنحنيات الإهليلجية باستخدام خوارزمية شور، فإن قدراتها ضد وظائف التجزئة تقتصر على أساليب مثل خوارزمية جروفر، والتي، على الرغم من أنها أقل فعالية، لا تزال تشكل تحديًا كبيرًا. وعلى الرغم من أن هذا النهج قد يقلل من مستوى الأمان، إلا أنه يجعل من الصعب للغاية اختراقه عمليًا. ومن الجدير بالذكر أن حل ليفي يعمل بالكامل ضمن الحدود الحالية لبروتوكول بيتكوين، مع الالتزام بحدود البرنامج النصي للشبكة دون الحاجة إلى تغيير كود التشغيل أو البروتوكول الجديد.

تسلط الدراسة، التي تعتبر حاليًا "إثباتًا للمفهوم"، الضوء على إمكانية أن تكون بيتكوين أكثر مرونة في مواجهة التهديدات الكمومية مما كان يعتقد في البداية، مما أثار انقسامًا في الآراء داخل المجتمع. وفي حين ينظر البعض إلى مثل هذه المخاوف على أنها "خوف، وعدم اليقين، والشك"، يرى آخرون أنه ينبغي اتخاذ الاحتياطات اللازمة للتخفيف من المخاطر المحتملة. ومع ذلك، فإن جدوى الحل تواجه عوائق بسبب أحجام المعاملات الكبيرة وتكاليفها، والتي تتراوح من 75 دولارًا إلى 150 دولارًا لكل معاملة باستخدام وحدات معالجة الرسومات السحابية، مما يجعل من الصعب نشرها عبر شبكة قياسية. علاوة على ذلك، لم يتم إجراء اختبارات واسعة النطاق على السلسلة بعد، مما يترك مجالًا لمزيد من التطوير والتحسين.