آیا کامپیوترهای کوانتومی باعث نابودی بیت کوین می‌شوند؟

قدرت شبکه بیت کوین به‌خاطر سیستم رمزنگاری پیچیده‌ای که دارد، بسیار زیاد است؛ اما اگر در آینده‌ای نه‌چندان‌دور، کامپیوترها به پیشرفت قابل‌توجهی دست پیدا کنند که استانداردهای رمزنگاری فعلی دیگر به‌اندازه کافی قوی نباشند، چه اتفاقی خواهد افتاد؟

به گزارش دی‌کریپت، پردازش کوانتومی هم خبری خوب و هم به‌نوعی خطر محسوب می‌شود؛ زیرا این فناوری به کامپیوترها اجازه می‌دهد از قوانین فیزیک کوانتوم برای سرعت‌بخشیدن به محاسبات و پردازش حجم عظیمی از اطلاعات استفاده کنند که سیستم‌های امروزی به‌راحتی قادر به انجام آن و رسیدن به این سرعت نیستند.

در حال حاضر، کامپیوترهای کوانتومی در مراحل ابتدایی توسعه خود قرار دارند و به‌شکل عمومی در بازار یافت نمی‌شوند؛ اما احتمال دارد آغاز عصر استفاده از این سیستم‌ها نزدیک‌تر از چیزی باشد که بسیاری از افراد تصورش می‌کنند.

امکان شکستن کلید خصوصی بیت کوین وجود دارد؟

همین ابتدای کار لازم است بگوییم که تاکنون چنین اتفاقی رخ نداده است، اما یکی از گزینه‌های موجود برای دست‌یافتن به کلید خصوصی یک کیف پول بیت کوین، «حمله جست‌وجوی فراگیر» (Brute Force) به خود کلید خصوصی است.

این نوع حمله شامل یک جست‌وجوی فراگیر و خودکار کامپیوتری میان ترکیب‌های ممکن برای حدس‌زدن یک کلید خصوصی است که در نتیجه به یک شخص اجازه دسترسی به دارایی‌های فرد دیگری را می‌دهد.

با این حال، مشکل هکرهای امروزی این است که هر کلید خصوصی یکی از ۲ به توان ۲۵۶ حالت ممکن است که باید آن را حدس بزنند. برای درک بزرگی این عدد باید گفت که تعداد کل اتم‌های موجود در جهان احتمالاً کمتر از آن است. کامپیوترهای امروزی هم قادر به حدس‌زدن این عدد نیستند؛ مگر اینکه چندصد سال مدام در حال پردازش باشند.

چقدر با فراگیری کامپیوترهای کوانتومی فاصله داریم؟

در حال حاضر، فناوری محاسبات کوانتومی به‌خوبی در حال پیشرفت است. در فوریه ۲۰۲۱ (بهمن ۹۹)، مایکروسافت از راه‌اندازی سرویسی به نام آزور کوانتوم (Azure Quantum) خبر داد که برای آوردن فناوری کوانتومی به کامپیوترهای این شرکت طراحی شده بود.

در چین، اسپین‌کیو (SpinQ)، شرکت سازنده قطعات کامپیوتری، در حال کار روی یک سیستم کوانتومی است و می‌خواهد در صورت امکان آن را به‌شکل یک کالای عمومی و با قیمتی حدود ۵٬۰۰۰ دلار در بازار عرضه کند. در مارس ۲۰۲۲ (اسفند ۱۴۰۰) نیز مرکز امنیت سایبری ناتو اعلام کرد که آزمایش طرح ایمن‌سازی جریان‌های ارتباطی را با عنوان «جهان پساکوانتومی»، با موفقیت به پایان رسانده است.

آیا بیت کوین واقعاً در معرض خطر است؟

در جهان پساکوانتومی، بیت کوین به‌نوعی در معرض خطر قرار دارد؛ چراکه همیشه تراکنش‌های این ارز دیجیتال برای پردازش‌شدن در صف انتظار قرار می‌گیرند؛ هرچند که مدت‌زمان پردازش خیلی طولانی نیست.

بلاک‌های جدید شبکه بیت کوین به‌طور متوسط هر ۱۰ دقیقه یک بار استخراج می‌شوند و همان طور که احتمالاً می‌دانید، همه تراکنش‌های واجد شرایط، در اولین بلاک دردسترس گنجانده نمی‌شوند و بخشی از آنها در صف قرار می‌گیرند. به‌محض این که یک تراکنش از صف انتظار خارج شده و در یکی از بلاک‌های شبکه ثبت شود، دیگر نمی‌توان آن را دست‌کاری کرد. با این حال، قبل از تأییدشدن تراکنش، «از نظر تئوری» امکان شبیه‌سازی کلید خصوصی یک آدرس وجود دارد که به هکر اجازه می‌دهد قبل از تأیید بلاک جدید در شبکه، وجوهی را از کیف پول کاربر سرقت کند.

همچنین بخوانید: کامپیوترهای کوانتومی و ارزهای دیجیتال؛ هر آنچه باید بدانید

اندرسن چنگ (Andersen Cheng)، مدیرعامل پست کوانتوم (Post-Quantum)، شرکت فعال در زمینه پردازش کوانتومی و امنیت شبکه، در مصاحبه با دی‌کریپت گفته است:

وقتی یک کلید عمومی در معرض دید قرار دارد، یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند کلید خصوصی مربوط به آن را تقریباً سریع، در چند دقیقه یا حداکثر چند ساعت پیدا کند.

با این حال، چنگ معتقد است این تهدید تنها به مسئله تأیید تراکنش‌ها مربوط نمی‌شود و به‌نوعی اعتماد کاربران را هم تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.

مدیرعامل پست کوانتوم می‌گوید:

تهدید اصلی درباره لورفتن کلیدهای خصوصی نیست، بلکه بحث بیشتر بر سر این موضوع است که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند بدون اینکه قربانی متوجه شود، کلید خصوصی او را شبیه‌سازی کنند و همین امر باعث می‌شود اعتماد سرمایه‌گذاران به کارکرد امضاها خدشه‌دار شود.

با این حال، هنوز به چنین مرحله‌ای نرسیده‌ایم. به‌گفته مارک وبر (Mark Webber) از دانشگاه ساسکس بریتانیا، شکستن چنین سطحی از رمزنگاری به یک کامپیوتر کوانتومی با ۱.۹ میلیارد کیوبیت (Qubit) قدرت پردازشی نیاز دارد. این رقم بسیار زیادی است؛ مخصوصاً وقتی در نظر بگیرید که در حال حاضر بهترین کامپیوترهای کوانتومی شرکت «IBM» تنها ۱۲۷ کیوبیت توان پردازشی دارند.

چنگ قبلاً در مصاحبه با دی‌کریپت گفته بود محاسبات کوانتومی چیزی نیست که به این زودی‌ها وارد دنیای ما شود. با این حال، این را هم نمی‌توان گفت که محاسبات کوانتومی و خطراتی که ممکن است این فناوری ایجاد کند، صنعت ارزهای دیجیتال را درگیر نخواهد کرد.

چنگ گفته است:

افرادی که می‌گویند لازم نیست نگران کامپیوترهای کوانتومی باشیم، چون ۱۰، ۲۰ یا ۳۰ سال با ظهور آنها فاصله داریم، اغلب دارند درباره کامپیوترهای کوانتومی تجاری صحبت می‌کنند. در دنیای امنیت سایبری اما، تهدید از آن چیزی که تصورش را می‌کنید به ما نزدیک‌تر است.

در واقع، بر اساس برخی تخمین‌ها، ممکن است تنها پنج سال دیگر تا رسیدن به یک کامپیوتر کوانتومی که بتواند کدهای یک سیستم رمزنگاری‌شده را بشکند، فاصله داشته باشیم. البته این به این معنی نیست که کامپیوترهای کوانتومی ۵ سال آینده می‌توانند سیستم رمزنگاری بیت کوین را هم دور بزنند.

چنگ با اشاره به اجتناب‌ناپذیربودن این مسئله، افزوده است:

ما [اکنون] نگران نمونه اولیه یک کامپیوتر کوانتومی هستیم که با کیفیتی پایین و در یک زیرزمین ساخته شده است (اشاره به پروژه دانشگاه مریلند آمریکا). این کامپیوتر می‌تواند مدل‌های رمزنگاری فعلی را بشکند و همان طور که پیش‌تر توضیح دادم، ارزهای دیجیتال را هم درگیر خطرات این فناوری کند. به‌طور کلی، اکوسیستم ارزهای دیجیتال باید در مقابل کامپیوترهای کوانتومی ایمن شوند.

ویتالیک بوترین، هم‌بنیان‌گذار اتریوم، سال ۲۰۱۹ در رابطه با کامپیوترهای کوانتومی گفته بود:

اگر بخواهم نظرم را درباره دستاوردهای اخیر فناوری محاسبات کوانتومی در یک جمله خلاصه کنم، باید بگویم رابطه آنها با محاسبات کوانتومی واقعی، چیزی شبیه به رابطه بین بمب‌های هیدروژنی و هم‌جوشی هسته‌ای است. اثبات اینکه این پدیده و قابلیت استفاده از انرژی آن وجود دارد یا خیر، امکان‌پذیر است؛ اما همچنان تا رسیدن به مرحله استفاده واقعی از آن فاصله داریم.

همچنین بخوانید: آینده بیت کوین؛ ۱۲ سناریو از جایگزینی با طلا تا نابودی

برای مقابله با خطرات کامپیوترهای کوانتومی چه باید کرد؟

بسیاری در حال یافتن راهی برای جلوگیری از این مشکل بالقوه هستند که نه‌تنها بر بیت کوین و ارزهای دیجیتال تأثیر خواهد گذاشت، بلکه بر سایر سیستم‌های رمزنگاری‌شده، مانند بانک‌ها نیز اثر می‌گذارد.

محققان دانشگاه امپریال کالج (Imperial College) یک سافت فورک برای بلاک چین بیت کوین پیشنهاد داده‌اند که می‌تواند به «انتقال امن دارایی‌ها بین کیف پول‌های مقاوم در برابر فناوری کوانتومی» منجر شود. برخی دیگر نیز افزایش اندازه کلیدهای بیت کوین را پیشنهاد کرده‌اند.

با این حال، کوین شیرز (CoinShares)، شرکت فعال در حوزه مدیریت دارایی‌های دیجیتال، در وب‌سایت خود نوشته است که استفاده از محاسبات کوانتومی برای شکستن ساختار رمزنگاری بیت کوین حتی اگر تلاشی بیهوده نباشد، کاری غیرعقلانی خواهد بود.

کوین شیرز گفته است:

معتقدیم که با جمع‌بندی درباره هزینه‌های توسعه و قابلیت‌های فنی کامپیوترهای کوانتومی، می‌توان به این موضوع پی برد که در حال حاضر و شاید تا ابد، رقابت با ماینرهای ای‌سیک (ASIC) از دید فنی و اقتصادی غیرعملی خواهد بود.

با وجود این اظهارات، کارشناسان کوین شیرز توصیه کرده‌اند که به‌منظور جلوگیری از تهدیدهای احتمالی، بهتر است در یک دهه آینده نسبت به «تغییر زیرساخت‌های رمزنگاری کنونی» اقدام شود.