تهدید نظری کوانتومی برای بیت‌کوین و یک پیشنهاد جسورانه
کوری فیلدز، توسعه‌دهنده هسته بیت‌کوین، یک مفهوم دفاعی آزمایشی را پیشنهاد کرده که آن را «مین‌های کوانتومی» می‌نامد؛ ایده‌ای برای بازدارندگی از سرقت‌های احتمالی آینده بیت‌کوین با استفاده از رایانه‌های کوانتومی به‌اندازه کافی قدرتمند. این ایده که در ۴ نوامبر در فهرست پستی توسعه بیت‌کوین منتشر شد، سازوکاری را شرح می‌دهد که بر اساس آن هر فردی که بخواهد بیت‌کوین را از آدرس‌هایی با کلید عمومی آشکار جابه‌جا کند، باید وثیقه‌ای معادل از یک خروجی امن در برابر کوانتوم ارائه دهد. طراحی فیلدز با این هدف مطرح شده که مهاجمان، در صورت تلاش برای خرج کردن کوین‌هایی که ممکن است در برابر تحلیل رمزنگاری کوانتومی آسیب‌پذیر باشند، خطر از دست دادن دارایی خود را نیز بپذیرند.
اشتراک‌گذاری
چرا این موضوع مهم است: کلیدهای عمومی آشکار و ریسک کوانتومی
رمزنگاری بیت‌کوین بر کلیدهای منحنی بیضوی تکیه دارد: کلید خصوصی تراکنش‌ها را امضا می‌کند و کلید عمومی آن‌ها را تأیید می‌کند. در بسیاری از قالب‌ها و آدرس‌های قدیمی‌تر تراکنش، به‌ویژه قالب‌های اولیه‌ای که کلیدهای عمومی را مستقیماً آشکار می‌کردند و همچنین در موارد استفاده دوباره از آدرس، این کلیدهای عمومی از قبل روی زنجیره قابل مشاهده‌اند. این افشا شدن امروز مشکل‌ساز نیست؛ هیچ رایانه کوانتومی شناخته‌شده عمومی نمی‌تواند از روی کلید عمومی، کلید خصوصی بیت‌کوین را استخراج کند. با این حال، پژوهشگران و توسعه‌دهندگان نگران‌اند که یک مهاجم کوانتومی به‌اندازه کافی قدرتمند، روزی بتواند کلیدهای خصوصی را از کلیدهای عمومی آشکار بازیابی کند و دارایی‌ها را تخلیه کند.
شرکت‌های امنیتی و گزارش‌های پژوهشی صنعت هشدار داده‌اند که احتمالاً میلیون‌ها بیت‌کوین در آدرس‌های قدیمی و آسیب‌پذیر قرار دارند. شرکت‌هایی مانند فایربلاکس برآورد کرده‌اند که در صورت شتاب گرفتن پیشرفت‌های کوانتومی، بخش قابل توجهی از دارایی‌های روی زنجیره ممکن است در معرض خطر قرار گیرد. صرافی‌هایی مانند کوین‌بیس نیز به‌صورت عمومی از اکوسیستم خواسته‌اند برای مهاجرت به آدرس‌های امن در برابر کوانتوم آماده شود.
مین‌های کوانتومی چگونه کار می‌کنند
پیشنهاد فیلدز یک آزمایش فکری است که برای بررسی گزینه‌های فنی و بده‌بستان‌های سیاست‌گذاری مطرح شده است. در طراحی او، وقتی کاربری تلاش می‌کند از یک خروجی آسیب‌پذیر، یعنی خروجی‌ای که کلید عمومی آن آشکار است، خرج کند، تراکنش خرج کردن باید کاربر را ملزم کند وثیقه‌ای از یک کیف پول امن در برابر کوانتوم، معادل مبلغ در حال انتقال، ارائه دهد.
برای نمونه، انتقال ۱ بیت‌کوین از یک آدرس آسیب‌پذیر مستلزم ارائه ۱ بیت‌کوین اضافی در یک خروجی جدید و امن در برابر کوانتوم خواهد بود. هم کوین‌های جابه‌جا شده و هم وثیقه وارد یک خروجی ویژه قفل‌شده می‌شوند که محدودیت‌های خرج کردن و یک دوره انتظار دارد؛ فیلدز یک نمونه ۳۰ روزه را پیشنهاد کرده است. در طول این دوره انتظار، مالک اصلی می‌تواند یک اثبات مالکیت از پیش آماده‌شده را آشکار کند تا کوین‌ها را پس بگیرد و وثیقه مهاجم را تصاحب کند.
اثبات‌های مالکیت از پیش تعهدشده
یکی از عناصر کلیدی این است که مالکان قانونی می‌توانند، پیش از آنکه حملات کوانتومی در عمل امکان‌پذیر شوند، یک تعهد پنهان مالکیت منتشر یا آماده کنند که کنترل قبلی آن‌ها بر یک آدرس آسیب‌پذیر را ثابت کند. اگر بعدها یک مهاجم کوانتومی موفق شود و برای خرج کردن کوین‌ها اقدام کند، مالک اصلی می‌تواند در طول دوره انتظار آن تعهد را آشکار کند، دارایی خود را بازیابی کند و وثیقه مهاجم را مصادره کند.
فیلدز این موضوع را با سناریویی توضیحی شرح می‌دهد: «با این حال، آلیس در این میان متوجه تراکنش می‌شود»، فیلدز نوشت و توضیح داد که چگونه مالک قانونی می‌تواند ضمن بازپس‌گیری دارایی خود، وثیقه مهاجم را نیز بگیرد. مهاجم نمی‌داند که آیا چنین تعهدی وجود دارد یا نه؛ موضوعی که به باور فیلدز می‌تواند سرقت را نامطلوب کند، زیرا مهاجمان ممکن است بیش از آنچه به دست می‌آورند، در معرض زیان قرار گیرند.
مزایده برای کیف پول‌های مدت‌ها گمشده: برخورد با کوین‌های واقعاً رهاشده
همه خروجی‌های آسیب‌پذیر مالکانی ندارند که بتوانند تعهد مالکیت آماده کنند؛ بسیاری از کیف پول‌های قدیمی احتمالاً برای همیشه گم شده‌اند یا دیگر قابل دسترسی نیستند. برای رسیدگی به این موارد، فیلدز یک سازوکار مزایده ثانویه را نیز مطرح کرده است. شرکت‌کنندگان می‌توانند پیشنهادهای پنهان از پیش تعهدشده‌ای را در برابر وجوه یک کیف پول راکد ثبت کنند. اگر مهاجم تلاش کند آن کوین‌ها را خرج کند و بازه اثبات مالکیت بدون بازیابی سپری شود، مزایده به پیشنهاددهندگان امکان می‌دهد پیشنهادهای خود را آشکار کنند و بخشی از وثیقه مهاجم را مطالبه کنند.
طبق یکی از طراحی‌ها، یک پیشنهاد موفق می‌تواند به نابودی کوین‌های آسیب‌پذیر، یعنی سوزاندن آن‌ها، منجر شود و پیشنهاددهندگان یا دریافت‌کنندگان تعیین‌شده دیگر، پرداخت‌هایی از محل وثیقه دریافت کنند. فیلدز همچنین درباره قواعد جایگزین مزایده که در گفت‌وگو با نها نارولا در ابتکار ارز دیجیتال ام‌آی‌تی مطرح شده بود بحث کرده است؛ قواعدی که می‌تواند برای پیشنهاددهندگانی که قصد سوءاستفاده از سیستم را دارند، جریمه‌هایی اعمال کند. این مزایده‌ها تضمین نمی‌کنند که کوین‌ها به مالکان اصلی خود بازگردند؛ هدف اصلی آن‌ها بازدارندگی است، یعنی تبدیل سرقت کوانتومی به اقدامی از نظر اقتصادی نامطلوب.
معایب احتمالی: اصطکاک برای کاربران قانونی
یکی از بده‌بستان‌های اصلی، کاربردپذیری است. الزام به ارائه وثیقه‌ای معادل مبلغی که از یک کیف پول آسیب‌پذیر منتقل می‌شود، می‌تواند برای مالکان قانونی که بیت‌کوین اضافی در خروجی‌های امن در برابر کوانتوم ندارند، موانع واقعی ایجاد کند. برای مثال، فردی که کل موجودی خود را در یک کیف پول قدیمی نگه داشته است، باید بیت‌کوین اضافی تهیه کند یا ابتدا دارایی خود را مهاجرت دهد؛ دشواری عملی‌ای که می‌تواند باعث قفل شدن دارایی‌ها شود.
فیلدز این جریمه تجربه کاربری و مشکل زیربنایی را می‌پذیرد: بیت‌کوین به‌تنهایی نمی‌تواند به‌صورت الگوریتمی میان خرج‌کننده قانونی و مهاجم کوانتومی‌ای که کلید خصوصی را به دست آورده تمایز بگذارد. او در نوشته فهرست پستی چنین بیان کرد: «هدف این پست فقط معرفی این ایده‌ها به‌عنوان آزمایش‌های فکری است»، فیلدز نوشت و اشاره کرد که تغییرات نرم‌افزاری دقیق لازم برای پیاده‌سازی آن‌ها را مشخص نکرده است.
چالش‌های پیاده‌سازی و تغییرات اجماع
رویکرد مین‌های کوانتومی به چندین تغییر جدی در قوانین و زیرساخت بیت‌کوین نیاز دارد. نخست، شبکه باید پشتیبانی رسمی از خروجی‌های امن در برابر کوانتوم و روشی برای برچسب‌گذاری خروجی‌ها به‌عنوان آسیب‌پذیر داشته باشد. سپس قوانین اجماع باید برای اجرای وثیقه، دوره‌های انتظار، پنجره‌های آشکارسازی اثبات و سازوکارهای مزایده اصلاح شود. هر تغییر از این نوع به بازبینی گسترده جامعه، آزمایش و احتمالاً یک نقشه راه طولانی برای استقرار نیاز خواهد داشت؛ روندی که ممکن است سال‌ها طول بکشد.
توسعه‌دهندگان راهبردهای دیگری را نیز برای افزایش مقاومت کوانتومی بررسی کرده‌اند. بیت‌مکس پیشنهاد داده است محدودیت‌ها بر خروجی‌های قدیمی تنها پس از مشاهده شواهدی از یک حمله کوانتومی موفق فعال شوند. متولیان بزرگ دارایی و صرافی‌ها نیز بر پیشبرد مهاجرت کیف پول‌ها به طرح‌های کلید امن در برابر کوانتوم، بسیار پیش‌تر از هر تهدید عملی، تأکید کرده‌اند.
زمینه صنعتی و اینکه چرا هنوز نظری است
در حال حاضر، هیچ دستگاه کوانتومی عمومی شناخته‌شده‌ای توانایی شکستن امضاهای منحنی بیضوی بیت‌کوین را در مقیاس وسیع ندارد. بنابراین این پیشنهاد، ماهیتی فرضی و پیشگیرانه دارد. با این حال، چندین بازیگر صنعت، از جمله کوین‌بیس، فایربلاکس و پژوهشگران دانشگاهی، استدلال می‌کنند که مهاجرت به رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم سال‌ها زمان می‌برد و باید به‌صورت پیش‌دستانه آغاز شود.
ایده فیلدز به گفت‌وگویی گسترده‌تر درباره این موضوع کمک می‌کند که پروتکل‌های بلاکچین چگونه می‌توانند برای کاهش ریسک، مشوق‌های اقتصادی و موانع فنی ایجاد کنند و هم‌زمان میان تجربه کاربری و تمرکززدایی تعادل برقرار سازند.
جمع‌بندی: یک مدل دفاعی بحث‌برانگیز که به گفت‌وگو نیاز دارد
«مین‌های کوانتومی» طراحی‌ای بحث‌برانگیز است: این مدل برای پرریسک و پرهزینه کردن سرقت‌های احتمالی آینده با توان کوانتومی، اصطکاک مالی و پیچیدگی وارد سیستم می‌کند. این پیشنهاد بده‌بستان‌های آشنای امنیت بلاکچین را برجسته می‌کند؛ بازدارندگی در برابر سهولت استفاده، و تغییر پروتکل در برابر بار تحمیل‌شده بر توسعه‌دهندگان و کاربران. انتخاب‌های کلیدی طراحی همچنان حل‌نشده باقی مانده‌اند: نسبت‌های وثیقه، مهلت‌های مزایده، جریمه برای پیشنهادهای بازنده و شرایط دقیق که اجازه می‌دهد کوین‌های آسیب‌پذیر نابود شوند.
با وجود آنکه این طرح هنوز فرضی است، پیشنهاد فیلدز بحث جامعه را درباره آماده‌سازی بیت‌کوین برای پیشرفت‌های احتمالی کوانتومی عمیق‌تر می‌کند. هرگونه پذیرش در دنیای واقعی به خروجی‌های امن در برابر کوانتوم، تغییرات اجماع با دقت تدوین‌شده، بازبینی گسترده جامعه و زمان‌های طولانی برای مهاجرت نیاز خواهد داشت. تا زمانی که سخت‌افزار کوانتومی به سطح لازم برای شکستن رمزنگاری در مقیاس بزرگ نرسد، این ایده‌ها بیش از آنکه تغییر فوری پروتکل باشند، چارچوبی برای بحث و برنامه‌ریزی فراهم می‌کنند.
فیلدز نوشت: «هدف این پست فقط معرفی این ایده‌ها به‌عنوان آزمایش‌های فکری است.» احتمالاً بحث در فهرست پستی ادامه خواهد یافت، زیرا توسعه‌دهندگان، پژوهشگران و متولیان دارایی هزینه‌ها و مزایای راهبردهای مختلف برای مقاوم‌سازی بیت‌کوین در برابر آینده احتمالی کوانتومی را می‌سنجند.
.avif)
نظر بگذارید
نظرات
هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.