قد تواجه سلاسل الكتل من نوع إثبات الحصة تعرضًا أكبر لهجمات الحوسبة الكمومية المستقبلية لأن توقيعات المدققين المستخدمة لتأمين تلك الشبكات تعتمد على تشفير يمكن لجهاز كمبيوتر كمومي قوي بما يكفي كسره في نهاية المطاف، وفقًا لتقرير صادر عن بورصة العملات المشفرة كوين بيس.
صدر التقرير يوم الثلاثاء عن المجلس الاستشاري المستقل لـ كوين بيس حول الحوسبة الكمومية والبلوكتشين، ويبحث في كيفية تأثير التطورات في الحوسبة الكمومية على أمان الأصول الرقمية.
«الوقت المناسب للاستعداد للانتقال التشفيري هو قبل أن يصبح الأمر ملحًا،» قال متحدث باسم المجلس الاستشاري لكوين بيس لـ Decrypt. «وجهة نظرنا هي أن أصول العملاء آمنة اليوم، ولكن لا ينبغي للصناعة الخلط بين "غير وشيك" و "غير مهم".»
تعتمد شبكات إثبات الحصة مثل إيثيريوم وسولانا على التوقيعات التشفيرية—توقيعات BLS لمدققي إيثيريوم وتوقيعات Ed25519 لمدققي ومستخدمي سولانا—لمساعدة الشبكة على الاتفاق على الكتل والحفاظ على الإجماع.
«سلاسل إثبات الحصة معرضة للخطر في مخططات التوقيع التي يستخدمها المدققون لتأمين الشبكة،» قال المجلس الاستشاري. «هذا يعني أن التحدي لشبكات إثبات الحصة لا يقتصر فقط على ترقية المحافظ؛ بل قد تحتاج أجزاء من آلية الإجماع الأساسية نفسها إلى إعادة تصميم.»
أشار التقرير إلى العمل الأخير لمطوري إيثيريوم، بما في ذلك اقتراح من المؤسس المشارك فيتاليك بوتيرين في فبراير لاستبدال توقيعات مدققي BLS، والتزامات KZG، وتوقيعات محافظ ECDSA ببدائل مقاومة للكم.
أُطلق في يناير، يجمع المجلس الاستشاري المستقل لـ كوين بيس حول الحوسبة الكمومية والبلوكتشين خبراء أكاديميين وصناعيين لدراسة كيف يمكن أن تؤثر التطورات في الحوسبة الكمومية على أمان البلوكتشين ووضع حلول طويلة الأمد. ويضم المجلس باحثين من جامعة ستانفورد، وجامعة تكساس في أوستن، ومؤسسة إيثيريوم، و Eigen Labs، وجامعة بار إيلان، وجامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا.
كما حدد المجلس التوقيعات الرقمية التي تستخدمها محافظ العملات المشفرة كنقطة ضعف رئيسية أخرى على المدى الطويل. تثبت هذه التوقيعات ملكية العملات المشفرة وتفوض المعاملات. إذا تم اختراقها، يمكن للمهاجمين انتحال شخصية مالكي المحافظ وتحويل أموالهم. تُعتبر المحافظ التي تكون مفاتيحها العامة مرئية على السلسلة الأكثر عرضة للخطر. ويقدر التقرير أن حوالي 6.9 مليون بيتكوين تقع ضمن هذه الفئة.
يقول التقرير إن أنظمة العملات المشفرة الحالية لا تزال آمنة لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية القادرة على كسر التوقيعات التشفيرية الحديثة لا توجد بعد. الآلات القادرة على القيام بذلك ستحتاج إلى أن تكون أقوى بكثير من الأنظمة الكمومية الحالية.
بينما ركز جزء كبير من النقاش حول التهديد الكمومي على البيتكوين، قال المجلس إن البنية التحتية الأساسية للشبكة—بما في ذلك عملية التعدين الخاصة بها، ودوال التجزئة، وسجلها التاريخي—لا تُعتبر عرضة للخطر بشكل كبير في ظل الفهم الحالي.
«جهاز كمبيوتر كمومي يشغل خوارزمية جروفر يمكنه، نظريًا، حل تحدي إثبات العمل بشكل أسرع من الكمبيوتر الكلاسيكي،» قال المجلس الاستشاري. «ومع ذلك، على نطاق ألغاز إثبات العمل الحالية، فإن التكلفة الإضافية المطلوبة لتشغيل خوارزمية جروفر على جهاز كمبيوتر كمومي تفوق ميزتها النظرية.»
يحذر الخبراء من أن نقل سلاسل الكتل إلى تشفير مقاوم للكم يمثل تحديات تقنية بسبب كون التوقيعات الآمنة كموميًا أكبر بكثير من التوقيعات الحالية، مما قد يؤثر على سرعة المعاملات والتخزين والتكاليف.
«الشيء الحكيم هو إعداد البيتكوين ومنح الناس خيار ترحيل مفاتيحهم إلى تنسيق جاهز للكم،» صرح آدم باك، الرئيس التنفيذي لشركة بلوكستريم، لـ بلومبرج في مقابلة حديثة. «كلما طالت المدة المتاحة لمستخدمي البيتكوين لترحيل مفاتيحهم لكي يقوم الأمناء والبورصات بنقل عملاتهم إلى تنسيق جاهز للكم، كلما كان ذلك أكثر أمانًا.»
كما يثير التقرير تساؤلاً حول كيفية تعامل الشبكات مع المحافظ التي لا يتم تحديثها أبدًا. فقدان المفاتيح، والحسابات غير النشطة، والمحافظ المهجورة يعني أن بعض الأصول قد تظل عرضة للخطر إذا أصبحت هجمات الكم ممكنة.
«لا يزال الكمبيوتر الكمومي ذو الصلة بالتشفير يتطلب قفزة كبيرة عن أنظمة اليوم، ولكن ترقية المحافظ والبورصات والأوصياء والشبكات اللامركزية هو جهد يستغرق سنوات متعددة،» قال المجلس الاستشاري. «لهذا السبب أردنا النشر الآن: لترسيخ النقاش في العلم بدلاً من الضجيج، وتحديد ما هو معرض للخطر بالفعل، ومساعدة الصناعة على البدء في اتخاذ قرارات الهجرة العملية مبكرًا.»
