التهديدات الكمومية: خمسة نقاط رئيسية

作者：David Christopher 来源：Bankless 翻译：善欧巴，金色财经

نيك كارتر هو واحد من القلّة من شخصيات بيتكوين البارزة التي تُطلق تحذيرات علنية من أن الحوسبة الكمية تشكّل تهديدًا لتشفير العملات المشفّرة. خلال الأسابيع القليلة الماضية، نُشرت ورقتان بحثيتان بارزتان نقلتا الجدول الزمني للتهديد الكمي من “المستقبل البعيد” إلى “الشيء القريب جدًا”، كما ظهر كارتر ضيفًا في برنامج Bankless ليحلّل بالتفصيل حجم تأثيره التدميري المحتمل. وبشكل إجمالي، تُظهر الدراستان أن الحدّ الأدنى من العتاد اللازم لكسر خوارزمية توقيع العملات المشفّرة انخفض بمقدار يتراوح بين 20 و50 مرة، كما تقلّصت نافذة الهجوم المقدّرة من أشهر إلى دقائق معدودة.

فيما يلي أهم خمس نقاط:

النموذج التهديدي لبيتكوين: ورقة غوغل تعيد صياغته بالكامل

حتى وقت قريب، كان الإجماع السائد في الأوساط البحثية هو أن أول هجوم كمّي ضد خوارزميات التشفير في سلسلة الكتل يتطلّب أسابيع بل وحتى أشهر، فضلًا عن استخدام ملايين من الكيوبتات الكمّية (وهي وحدة التشغيل الأساسية في الحواسيب الكمية).

كانت هذه المعايير قد وفّرت للصناعة ما يشبه “حاجز أمان” يزيد من الإحساس بالطمأنينة.

لكن ورقة غوغل، التي كتبها بالتعاون كل من علماء التشفير دان بونِه، وفريق غوغل للذكاء الاصطناعي الكمي (Quantum AI)، ومساهم في مؤسسة إيثريوم يُدعى جاستن دريك، قامت بتمزيق هذه “الشبكة الآمنة” مباشرةً. كانت التقديرات السابقة تشير إلى أن تنفيذ الهجوم يتطلب عشرات الآلاف من الكيوبتات الفيزيائية؛ أما ورقة غوغل فقد خفّضت هذه العتبة بشكل كبير بنحو 20 مرة، وضغطت نافذة الهجوم لكسر خوارزمية ECDSA إلى 9 دقائق فقط. وتُعد ECDSA آلية التوقيع التشفيري التي تعتمد عليها كل التفويضات الخاصة بالمعاملات في بيتكوين وإيثريوم. وتوصلت ورقة أخرى—صادرة عن شركة آتوميك كوانتم (Atomic Quantum) ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا—إلى نتيجة أكثر حدة: باستخدام مجموعة مختلفة من حلول العتاد، يكفي 10k كيوبت فيزيائي فقط لكسر نفس خوارزمية التشفير.

وفي الوقت الراهن، فإن هذا النوع من العتاد المتوفر عالميًا، تبلغ أقصى قوّة حسابية فيه 6000 كيوبت.

عام 2029: ربما هو الميعاد الحقيقي للمحنة

من الشائع لدى حاملي بيتكوين وحتى بعض المطورين أن “يوم الكم” (أي اليوم الذي تصبح فيه الحوسبة الكمّية قادرة عمليًا على كسر خوارزمية تشفير بيتكوين) سيأتي تدريجيًا—بعبارة أخرى، سنشهد تتابعًا في تطوير التقنية مع توفر وقتٍ كافٍ للاستعداد، وأن العقدة الهدف ستدخل ضمن نطاق الخطر بعد سنوات.

لكن كارتر يقول إن ورقة غوغل تشير صراحةً إلى استنتاج معاكس: سيأتي يوم الكم على شكل حدث “عابر للعتبة” فجائي. وبمجرد تحقيق اختراق في تقنيات تصحيح الأخطاء الكمية على نطاق واسع، فإن مسار الانتقال من الهجمات ضعيفة القوة إلى كسر كامل لمفتاح سري بحجم 256 بت سيتسارع بسرعة.

وهناك تفصيل آخر يستحق الانتباه: لم يفصح فريق غوغل عن خوارزمية كمية محددة، بل نشر فقط إثباتات معرفة صفرية (Zero-Knowledge Proofs)، أي التحقق من فعاليتها دون الكشف عن مبدأ الخوارزمية نفسه—وهو ما يُعد احتفاظًا متعمدًا بورق/خطة احتياطية. وقد نُشرت كلتا الورقتين بعد التشاور مع المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية (NIST) ووكالة الأمن القومي (NSA). ويتوقع كارتر أنه قد يتم إصدار آليات رسمية للمراجعة والتحكم لاحقًا، وعندها لن تكون لدى العامة أي معرفة بتقدم تقنيات الكم، وسيبقى فقط الحد الفاصل بين “قبل” و“بعد”.

لقد قدّمت غوغل موعد التحول الداخلي لتقنياتها الكمّية إلى 2029؛ كما تطلب الحكومة الأمريكية من الأنظمة الحيوية إكمال الترقية قبل 2030. وتقدّر ورقة بحثية من مختبر Chaincode أن أعمال الانتقال إلى حقبة ما بعد الكم في بيتكوين تستغرق 7 سنوات في وتيرةٍ عادية، بينما يتطلب الدفع العاجل سنتين فقط. ويرى كارتر أن أعمال ترحيل بيتكوين لا يمكن إنجازها قبل 2030، وأنها ستتأخر سنة عن الموعد النهائي الذي حددته غوغل لنفسها.

هجوم لمدة 9 دقائق يكفي لقلب كل شيء

تكشف ورقة غوغل عن مسار هجوم كان كارتر يعتقد سابقًا أنه منخفض الاحتمال للغاية.

عند إرسال بيتكوين، ستتعرض مفاتيحك العامة (public key) بشكلٍ مؤقت على الشبكة قبل تأكيد المعاملة. ووفقًا لحسابات ورقة غوغل، يمكن للحاسوب الكمي كسر المفتاح الخاص ضمن نافذة التأكيد هذه، ثم بث معاملة منافِسة قبل إتمام المعاملة الأصلية بهدف سرقة الأموال. مهما اتبعتَ أساليب صارمة في تشغيل المحفظة، أو استخدمت عناوين جديدة تمامًا، فإن مساحة الهجوم التي تنشأ داخل هذه النافذة ستفشل أمامها.

لا بد من أن يتم ترقية الشبكة كلها إلى وضع “ما بعد التشفير المقاوم للكم” بنسبة 100% قبل ظهور العتاد القادر على تنفيذ هجمات من هذا النوع، وإلا فلن تكون أي معاملة آمنة.

نزاع رموز ساتوشي ناكاموتو

إجمالي 6.9 مليون بيتكوين (أي ثلث إجمالي المعروض) مخزّنة في عناوين انكشفت فيها المفاتيح العامة. ومن بين هذه الكمية، تخص 2.3 مليون بيتكوين كتل من المراحل المبكرة لساتوشي أو تُعتبر “مفقودة”، ولا يوجد لها حامل لمفتاح خاص؛ ما يعني أنه لا يمكن نقلها عمدًا إلى أي مكان إلى الأبد.

وبالنسبة لهذه الأصول، تقترح ورقة غوغل أربع حلول:

1. ترك الأمر دون تدخل

2. الإتلاف الدائم

3. وضع حد لسرعة الإنفاق

4. تحويلها إلى سلسلة جانبية بحيث يمكن للمستحوذين استردادها عبر إثباتات تشفيرية

يتوقع كارتر أن القوى المؤسسية ستدفع بقوة باتجاه الخيار الثاني.

ويُرجّح أن أكبر 10 إلى 20 جهة إيداع/حفظ بيتكوين في العالم (مثل BlackRock وCoinbase وغيرها) ستوقع إعلانًا مشتركًا، وتزعم أنها تدعم فقط سلسلة جانبية للشِعَب (fork) التي تقوم بإتلاف “الرموز النائمة”. وستصبح سلسلة الانقسام هذه هي “بيتكوين الشرعي”، بينما سيتم إقصاء السلسلة الأصلية، وسيهبط إجمالي المعروض من 21 مليون بيتكوين إلى نحو 19 مليون. ويقول كارتر إن هذا يعادل “الإخلال الكامل بتعهدنا الأول”، وربما يتحول إلى أكبر عملية “سرقة” على نطاق واسع في التاريخ البشري.

لكن المشكلة الأعمق تكمن في: يفتقر بيتكوين إلى آلية لصنع قرارات من هذا النوع. خلال العقد الماضي، لم ينجز تكتل بيتكوين سوى ترقيتين للبروتوكول—ترقية SegWit في 2017 وترقية Taproot في 2021—وكانت عملية التوصل إلى توافق في كل مرة مختلفة تمامًا. إضافة إلى ذلك، يقول كارتر إن المطورين الأساسيين قد تراجعوا بسبب التهديدات القانونية والمضايقات على الشبكات، ما دفعهم إلى التخلي عن الدور القيادي في البروتوكول. وهو يصف الوضع الحالي بأنه “فراغ في السلطة”: فهناك جماعات مؤثرة ترفض تحمل المسؤولية، والطريق الذي تشير إليه لاتخاذ القرار—“رغبة المجتمع”—لا يملك في الواقع آلية تنفيذ فعّالة على أرض الواقع.

ستتعثر كل خطوة في الانتقال إلى ما بعد الكم، بما في ذلك التوصل إلى توافق على الإجراء، واختيار خوارزمية التوقيع، وترحيل 50 مليون عنوان، والتعامل مع رموز ساتوشي، داخل منظومة الحوكمة هذه التي تعطّلت.

إيثريوم: ربما أكثر أولوية

في حلقة البودكاست، اعترف كارتر—وهو داعم ثابت لبيتكوين—أنه حتى لو لم يكن يرغب في ذلك، فمن الممكن أن يتجاوز إيثريوم بيتكوين ويصل إلى القمة في سوق العملات المشفّرة.

صحيح أن نطاق إعادة هندسة إيثريوم أكبر: إضافةً إلى ترقية توقيعات المحافظ، يلزم أيضًا تعديل طبقة الإجماع وشبكات الطبقة الثانية (Rollup). لكن مؤسسة إيثريوم سبق أن نشرت خريطة طريق واضحة، وشارك جاستن دريك نفسه في كتابة ورقة غوغل، كما أن ميزة تجريد الحسابات (account abstraction) تجعل تبديل خوارزمية التوقيع ممكنًا دون تعديل عناوين المستخدمين، وبالتالي يصبح التشغيل أسهل.

وختم كارتر بنتيجة متسقة: سطح الهجوم الكمي لدى إيثريوم أوسع من بيتكوين، لكن قوة القيادة المجتمعية الأكبر وأكثر تماسكًا تعوض هذا النقص. وقد أعرب عن تقديره لمؤسسة إيثريوم، وقارن ذلك بحالة بيتكوين—قائلًا إن الوضع الحالي يعني أن القلق بشأن التهديد الكمي محصور حاليًا فيه وفي قلة قليلة غيره.

حتى الآن، تمكنت بيتكوين من تجاوز عدة أزمات بفضل رفض التغيير الجذري المتعجل. لكن يبدو أن تهديدات الكم ستعاقب بشدة هذا النمط المحافظ من الجمود، وأن سلسلة بلوكشين/بلوك تشين عامة (public chain) تنجز التحول أولًا ستحدد ملامح مشهد صناعة العملات المشفّرة بعد عصر الكم.