به گزارش شبکه اطلاع‌رسانی طلا و ارز و به نقل از فوربز، در روزهای اخیر، اعلامیه گوگل درباره «ویلو»، کامپیوتر کوانتومی جدیدش، و تهدیدی که برای بیت‌کوین تلقی می‌شود، بحث و جنجال رسانه‌ای زیادی ایجاد کرده است. بیشتر تحلیل‌ها نشان‌دهنده درکی سطحی از نحوه تأثیر محاسبات کوانتومی بر رمزنگاری و همچنین مقاومت بیت‌کوین (BTC) در برابر چنین پیشرفت‌های فناوری است. در اینجا قصد داریم نگاهی عمیق‌تر به محاسبات کوانتومی و تهدیدی که برای بیت‌کوین ایجاد می‌کند، بیندازیم. این بحث در بخش‌هایی فنی خواهد بود، اما برای درک واقعی وضعیت ضروری است.
تهدید محاسبات کوانتومی برای بیت‌کوین
به‌طور خلاصه، محاسبات کوانتومی در چند سال آینده به تغییراتی در پروتکل بیت‌کوین نیاز خواهد داشت، مشابه تغییرات فناوری که در زمان بحران Y2K رخ داد. این تغییرات هزینه‌بر و زمان‌بر خواهند بود، اما تهدیدی وجودی برای بیت‌کوین محسوب نمی‌شوند. همچنین، این مسئله تنها به بیت‌کوین محدود نیست، زیرا توانایی کامپیوترهای کوانتومی برای شکستن رمزنگاری‌های امروزی، می‌تواند بر تمامی حوزه‌های مالی، تجاری، بانکی و موارد دیگر تأثیر بگذارد.
ممکن است بخشی از این هشدارها درباره پایان بیت‌کوین ناشی از نوعی «دینامیک انگور ترش» باشد (تمایل سیستماتیک به کم‌اهمیت جلوه دادن ارزش اهداف و پاداش‌هایی که دست‌یافتنی نیستند). منتقدانی که همواره از بیت‌کوین دوری کرده‌اند (خواه به دلیل عدم باور به کارایی آن، مخالفت با چالش بیت‌کوین برای کنترل دولت‌ها، یا پشیمانی از عدم سرمایه‌گذاری در قیمت‌های پایین‌تر) اکنون به اخبار کامپیوتر کوانتومی گوگل چنگ زده‌اند تا زوال بیت‌کوین را پیش‌بینی کنند. اما این واکنش‌ها اغلب بیشتر بازتاب‌دهنده تعصبات منتقدان است تا آسیب‌پذیری‌های واقعی بیت‌کوین.
فراتر از یک مشکل برای بیت‌کوین
کامپیوتر کوانتومی ویلو از گوگل توانایی انجام محاسبات با ۱۰۵ کیوبیت را دارد و خروجی آن تا این لحظه نسبتاً دقیق تلقی می‌شود. اگرچه ۱۰۵ کیوبیت گامی بزرگ در قدرت پردازش نسبت به کامپیوترهای کوانتومی پیشین است، شکستن رمزنگاری بیت‌کوین نیاز به ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلیون کیوبیت دارد. برای رسیدن به این توان در ۱۰ سال آینده، محاسبات کوانتومی باید سالانه بیش از ۳۲۴٪ رشد کند که فراتر از انتظارات فعلی است.
با این حال، تهدید محاسبات کوانتومی برای بیت‌کوین باید جدی گرفته شود. پروتکل بیت‌کوین باید به‌گونه‌ای به‌روزرسانی شود که در برابر کوانتوم مقاوم باشد، و این کار باید هرچه زودتر انجام گیرد. گفتگوها در جامعه توسعه‌دهندگان بیت‌کوین درباره زمان و نحوه این تغییرات آغاز شده است. زمانی که این ایده‌ها شکل نهایی به خود بگیرند، یک پیشنهاد بهبود بیت‌کوین (BIP) برای ادامه بحث و آزمایش آنلاین منتشر خواهد شد. اگر و زمانی که یک راه‌حل خاص توسط جامعه انتخاب شود، با پذیرش اکثریت گره‌های بیت‌کوین اجرایی خواهد شد.
تغییراتی که بیت‌کوین برای مقابله با این چالش نیاز دارد، در مقایسه با آنچه برای میلیون‌ها پروتکل و شبکه محاسبات امن دیگر لازم است، بسیار کوچک‌تر است. تلاش برای به‌روزرسانی کل پروتکل‌های رمزنگاری جهان به مراتب پیچیده‌تر از آماده‌سازی برای Y2K خواهد بود. تمرکز بر اینکه محاسبات کوانتومی چگونه بر ارزهای دیجیتال تأثیر می‌گذارد، نکته‌ای بسیار مهم‌تر را نادیده می‌گیرد: پایان رمزنگاری فقط مشکل بیت‌کوین نیست، بلکه مشکل همه‌چیز است. انتقال به دنیای پساکوانتومی چالشی بنیادین برای ستون فقرات تمدن مدرن خواهد بود.
رمزنگاری همه‌جا هست
رمزنگاری پایه و اساس زندگی مدرن است و تقریباً تمامی جنبه‌های جامعه متکی به فناوری را پشتیبانی می‌کند:
سیستم‌های مالی: سیستم‌های مالی به رمزنگاری RSA متکی هستند تا تراکنش‌های بانکی آنلاین را ایمن کنند و از جزئیات حساس مانند شماره کارت اعتباری و اطلاعات حساب کاربری در برابر سرقت محافظت نمایند. بدون رمزنگاری، سیستم بانکی وجود نخواهد داشت.
تجارت الکترونیک: پلتفرم‌های تجارت الکترونیک از همان اصول برای ایمن‌سازی داده‌های پرداخت در هنگام انتقال بین خریداران و فروشندگان استفاده می‌کنند. بدون رمزنگاری، تجارت الکترونیک وجود نخواهد داشت.
سیستم‌های درمانی: بیمارستان‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات درمانی برای انتقال سوابق سلامت الکترونیکی و پردازش پرداخت‌ها به رمزنگاری وابسته هستند. بدون رمزنگاری، سیستم درمانی مدرن وجود نخواهد داشت.
امنیت ملی: سازمان‌های دولتی از رمزنگاری برای ایمن‌سازی ارتباطات محرمانه استفاده می‌کنند و اسرار ملی را از دسترسی دشمنان احتمالی محافظت می‌کنند. بدون رمزنگاری، امنیت ملی در خطر خواهد بود.
دستگاه‌های هوشمند: فرمان‌های رمزنگاری‌شده، دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT)، از خودروهای متصل گرفته تا سیستم‌های خانه هوشمند را ایمن می‌کنند و مانع کنترل بدخواهان بر این فناوری‌ها می‌شوند. بدون رمزنگاری، دستگاه‌های هوشمند وجود نخواهند داشت.
اول برداشت کن، بعداً رمزگشایی کن
اگرچه ممکن است هنوز سال‌ها یا حتی دهه‌ها با پایان روش‌های رمزنگاری سنتی فاصله داشته باشیم، اما با توجه به تهدید «اول برداشت کن، بعداً رمزگشایی کن»، آماده‌سازی برای سلطه کوانتومی از هم‌اکنون آغاز شده است. یکی از ویژگی‌های کلیدی رمزنگاری این است که امکان ارسال پیام‌های امن از طریق یک کانال ناامن را فراهم می‌کند. به‌عنوان مثال، هنگامی که شما از رایانه خانگی خود به حساب بانکی خود وارد می‌شوید، رمز عبور شما پیش از ارسال از طریق اینترنت به بانک رمزنگاری می‌شود.
در این مسیر، ممکن است از طریق سرورهای متعددی عبور کند که به‌طور نظری می‌توانند آن را ذخیره کنند. اما از آنجا که رمز عبور رمزنگاری‌شده است، چیزی جز یک رشته بی‌معنی ذخیره نخواهند کرد. اگر شما یک مهاجم بدخواه باشید، نمی‌توانید رمز عبور را رمزگشایی کنید، بنابراین ذخیره آن بی‌فایده خواهد بود. مگر اینکه آن را برای سال‌ها یا دهه‌ها ذخیره کنید و منتظر بمانید تا روزی که بتوانید با استفاده از یک رایانه کوانتومی که هنوز اختراع نشده، داده‌ها را رمزگشایی کنید.
این امر ممکن است برای رمز عبور بانکی منطقی به نظر نرسد. مانند بسیاری از داده‌های رمزنگاری‌شده دیگر، ممکن است رمزگشایی آن بعد از گذشت یک بازه زمانی مشخص بی‌ربط باشد، زیرا رمز عبورها تغییر می‌کنند، حساب‌ها بسته می‌شوند، افراد فوت می‌کنند و شرکت‌ها از بین می‌روند. اما در برخی حوزه‌ها، داده‌های رمزنگاری‌شده ممکن است سال‌ها یا حتی دهه‌ها پس از ذخیره شدن همچنان مفید باشند؛ داده‌هایی مانند اسرار دولتی یا فهرست‌های اصلی رمز عبورهایی که در پلتفرم‌های مختلف باز استفاده می‌شوند.
اگر انتظار می‌رود که محاسبات کوانتومی در چند سال یا دهه آینده رمزنگاری را بشکند، مهاجمان در حوزه‌های حساس مانند دفاع و اطلاعات، قطعاً (و احتمالاً همین حالا هم) داده‌های رمزنگاری‌شده را جمع‌آوری می‌کنند، حتی اگر در حال حاضر غیرقابل رمزگشایی و بی‌فایده باشد. بنابراین، زمینه‌سازی برای انتقال به رمزنگاری پساکوانتومی از همین حالا آغاز شده است.
رمزنگاری پساکوانتومی
در حالی که کامپیوترهای کوانتومی در نهایت روش‌های رمزنگاری امروزی را می‌شکنند، می‌توانند برای توسعه الگوریتم‌های رمزنگاری پیشرفته‌تر نیز استفاده شوند. به بیان دیگر، محاسبات کوانتومی پایان رمزنگاری نیست، بلکه گذار از الگوریتم‌های رمزنگاری فعلی به الگوریتم‌های جدید و مقاوم در برابر کوانتوم را نشان می‌دهد. این گذار در حال حاضر آغاز شده است. رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) حوزه‌ای فعال از پژوهش است که پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای ارائه می‌دهد تا سیستم‌ها را در برابر تهدیدات کوانتومی آینده، در عین حفظ اصول بنیادی امنیت رمزنگاری ایمن کند. بیت‌کوین و سایر سیستم‌ها برای حفظ یکپارچگی خود به استفاده از پیشرفت‌های PQC نیاز خواهند داشت.
پایه‌های رمزنگاری پساکوانتومی
پایه PQC بر مسائلی ریاضی استوار است که کامپیوترهای کوانتومی برای حل آنها مناسب نیستند. برخلاف رمزنگاری امروزی که به مشکلاتی مانند لگاریتم گسسته و تجزیه اعداد صحیح متکی است (مسائلی که می‌توانند توسط یک کامپیوتر کوانتومی قدرتمند به‌طور مؤثری حل شوند) الگوریتم‌های PQC بر اساس چارچوب‌های ریاضی متفاوتی ساخته شده‌اند. این چارچوب‌ها شامل رمزنگاری مبتنی بر شبکه‌ها، معادلات چندجمله‌ای چندمتغیره، و امضاهای مبتنی بر هش هستند که همگی در مقاومت در برابر حملات کوانتومی امیدبخش‌اند.
جدول زمانی رمزنگاری پساکوانتومی
مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) در خط مقدم این تلاش قرار دارد و یک ابتکار جهانی را برای استانداردسازی الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم هماهنگ می‌کند. پس از سال‌ها ارزیابی دقیق، NIST در سال 2022 مجموعه‌ای از الگوریتم‌های کاندیدا برای استانداردهای رمزنگاری پساکوانتومی را اعلام کرد که بر پیاده‌سازی عملی و کاربرد گسترده در صنایع تمرکز داشت.
در حالی که گذار به PQC پیچیده خواهد بود، این فرآیند در حال شکل‌گیری است. یادداشت امنیت ملی 10 (NSM-10) تاریخ هدف سال 2035 را برای مهاجرت سیستم‌های فدرال به روش‌های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم تعیین کرده است. با این حال، برخی سیستم‌ها با نیازهای محرمانگی بلندمدت (مانند ارتباطات دولتی یا تراکنش‌های مالی ایمن) ممکن است به دلیل پروفایل‌های ریسک بالا نیاز به پذیرش زودتر داشته باشند. NIST توصیه می‌کند که اولویت با طرح‌های ایجاد کلید مقاوم در برابر کوانتوم در پروتکل‌هایی مانند TLS و IKE باشد که پایه ارتباطات امن در اینترنت هستند.
ارتقاء تمدنی
زندگی دیجیتال ما باید به‌صورت پروتکل به پروتکل مقاوم در برابر کوانتوم ارتقا یابد. پروتکل‌های بسیاری به رمزنگاری وابسته هستند، بنابراین به‌طور اجتناب‌ناپذیری در هنگام ارتقا، اشتباهات و حملاتی رخ خواهد داد. از آنجا که بیت‌کوین یک پروتکل واحد است که نقش حیاتی در اقتصاد جهانی ایفا می‌کند، شکی نیست که یکی از نخستین سیستم‌هایی خواهد بود که این گذار را آغاز می‌کند.
گذار به رمزنگاری پساکوانتومی چالش‌برانگیز خواهد بود، اما این ضرورت نشانه‌ای از هیجان‌انگیز بودن این دوره است. ما در حال ورود به عصر محاسبات کوانتومی هستیم. این فناوری تحول‌آفرین نویدبخش پیشرفت‌هایی در زمینه‌هایی مانند پزشکی و مواد پیشرفته است و امکانات و نوآوری‌هایی را باز می‌کند که امروز به‌سختی می‌توان تصور کرد.
نظرات کاربران