امنیت بیتکوین زیر سایه کوانتوم تا ۲۰۳۰

کانال سیگنال رایگان تلگرام فیوچرز ارزدیجیتال و فارکس

در حالی که ارز دیجیتال بیتکوین به عنوان نخستین و پراستفاده‌ترین ارز دیجیتال دنیا به بلوغ رسیده، ظهور فناوری‌های نوینی مانند محاسبات کوانتوم، تهدیدهایی تازه برای آن ایجاد کرده‌اند. یکی از جدی‌ترین این تهدیدها، پیشرفت کامپیوترهای کوانتومی است که می‌توانند الگوریتم‌های رمزنگاری فعلی بیتکوین را بی‌اثر کنند. در واکنش به این خطر، یک طرح جدید با عنوان «مهاجرت پساکوانتومی و غروب امضاهای قدیمی» به عنوان یک پیشنهاد بهبود بیت‌کوین (BIP) معرفی شده که هدف آن مقابله با این تهدید بالقوه است.

فناوری کوانتومی چگونه کار می‌کند؟

کامپیوترهای کوانتومی در مقایسه با کامپیوترهای کلاسیک تفاوت‌های بنیادینی دارند. در حالی که کامپیوترهای معمولی بر اساس بیت‌های دودویی عمل می‌کنند که فقط می‌توانند در یکی از دو حالت صفر یا یک قرار بگیرند، کامپیوترهای کوانتومی از واحدهای اطلاعاتی به نام بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند. این کیوبیت‌ها قادرند هم‌زمان در چندین حالت مختلف قرار بگیرند، پدیده‌ای که در فیزیک کوانتومی به آن «برهم‌نهی» گفته می‌شود.

این ویژگی منحصر به فرد به کامپیوترهای کوانتومی امکان می‌دهد تا مسائلی را که برای کامپیوترهای کلاسیک به شدت پیچیده و زمان‌بر هستند، در مدت زمان بسیار کوتاه‌تری حل کنند. به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند شبیه‌سازی مولکولی، بهینه‌سازی پیچیده و رمزنگاری.

یکی از بزرگ‌ترین تهدیدهایی که کامپیوترهای کوانتومی برای امنیت دیجیتال ایجاد می‌کنند، توانایی آنها در شکستن الگوریتم‌های رمزنگاری است. الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن و به ویژه الگوریتم‌های رمزنگاری نامتقارن که امروزه امنیت بسیاری از سیستم‌های ارتباطی و مالی را تضمین می‌کنند، بر پایه سخت بودن برخی مسائل ریاضی بنا شده‌اند. اما کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند این مسائل را بسیار سریع‌تر از کامپیوترهای کلاسیک حل کنند و در نتیجه این الگوریتم‌ها را در معرض خطر قرار دهند.

رمزنگاری بیتکوین در معرض خطر

بیتکوین برای تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه از الگوریتم‌های امضای ECDSA و Schnorr استفاده می‌کند. اما پژوهش‌های دانشگاهی هشدار داده‌اند که این الگوریتم‌ها در برابر حملات رایانه‌های کوانتومی مقاوم نیستند. در حالی که امروز هنوز چنین رایانه‌هایی در سطح عملیاتی وجود ندارند، اما پیش‌بینی می‌شود که تا سال‌های ۲۰۲۷ تا ۲۰۳۰ ظهور کنند.

معرفی طرح «مهاجرت پساکوانتومی»

طرح BIP جدید توسط گروهی از متخصصان برجسته و شناخته‌شده در حوزه رمزنگاری و فناوری بلاکچین تهیه شده است. این تیم متشکل از کارشناسانی است که سال‌ها تجربه عملی و تحقیقاتی در زمینه امنیت شبکه‌های بلاکچین دارند و به دنبال ارائه راهکارهای نوآورانه برای مقابله با چالش‌های آینده این فناوری هستند. از جمله چهره‌های شاخص این گروه می‌توان به جیمسون لوپ، مهندس نرم‌افزار آمریکایی با سابقه فعالیت در پروژه‌های بزرگ بلاکچینی، و همچنین کریستین پاپاتاناسیو، بنیان‌گذار و توسعه‌دهنده مطرح BitcoinQS، اشاره کرد که هر دو نقش مهمی در پیشبرد این طرح ایفا کرده‌اند.

هدف اصلی این طرح BIP، حرکت به سمت حذف تدریجی امضاهای رمزنگاری‌شده فعلی بیت‌کوین است که در حال حاضر از الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک استفاده می‌کنند. این الگوریتم‌ها اگرچه تا کنون بسیار امن بوده‌اند، اما با پیشرفت روزافزون کامپیوترهای کوانتومی، ریسک شکسته شدن و نفوذ به شبکه‌های مبتنی بر آنها به شدت افزایش یافته است. به همین دلیل، تیم توسعه‌دهنده این طرح، الگوریتم‌هایی جدید را معرفی کرده‌اند که به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند تا در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی مقاوم باشند و امنیت شبکه بیت‌کوین را در برابر تهدیدات آینده تضمین کنند.

اجرای موفق این طرح می‌تواند گامی بسیار مهم در حفاظت از شبکه بیت‌کوین و حفظ اعتماد کاربران و سرمایه‌گذاران باشد و نقش کلیدی در حفظ امنیت اکوسیستم رمزارزها در دهه‌های پیش رو ایفا کند.

چرا مهاجرت ضروری است؟

در حال حاضر، حدود ۲۵ درصد از خروجی‌های خرج‌نشده بیتکوین (UTXO) به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که کلیدهای عمومی آن‌ها به‌طور کامل روی بلاک‌چین آشکار شده است. این وضعیت، در شرایط عادی شاید تهدید جدی‌ای به‌حساب نیاید، اما در سناریویی که کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند به واقعیت تبدیل شوند، می‌تواند بحرانی تمام‌عیار ایجاد کند. اگر فرد یا نهادی به چنین قدرت پردازشی دست یابد، این توان را خواهد داشت که امضاهای رمزنگاری‌شده فعلی را بشکند و مستقیماً به دارایی‌های موجود در این آدرس‌ها دسترسی پیدا کند.

این اتفاق نه‌تنها باعث سرقت انبوه دارایی‌های دیجیتال می‌شود، بلکه به دلیل گستردگی آسیب، می‌تواند به بحرانی اقتصادی در سطح کلان منجر شود و اساس اعتماد عمومی به شبکه بیت‌کوین را به چالش بکشد. چنین حمله‌ای، ممکن است پیامدهایی جبران‌ناپذیر برای کل اکوسیستم کریپتو داشته باشد و عملکرد امنیتی شبکه را به‌شدت مختل کند.

مراحل اجرایی طرح BIP برای مقابله با تهدید کوانتومی

مرحله اول: توقف استفاده از آدرس‌های قدیمی

در این مرحله حساس و مهم، به کاربران توصیه اکید می‌شود که از ارسال بیت‌کوین به آدرس‌هایی که هنوز از الگوریتم‌های امضای قدیمی و کلاسیک استفاده می‌کنند، خودداری کنند. این دسته از آدرس‌ها معمولاً شامل آن‌هایی هستند که کلیدهای عمومی‌شان قبلاً در بلاکچین و زنجیره تراکنش‌ها آشکار شده است، یعنی کلید عمومی آنها در دسترس عموم قرار گرفته و از این رو در برابر حملات پیشرفته و قدرتمند کامپیوترهای کوانتومی آسیب‌پذیر هستند.

ارسال بیت‌کوین به این آدرس‌ها می‌تواند خطر جدی برای امنیت دارایی کاربران ایجاد کند، زیرا با بهره‌گیری از قدرت محاسباتی کامپیوترهای کوانتومی، مهاجمان می‌توانند کلید خصوصی مربوط به این آدرس‌ها را بازیابی کنند و به راحتی کنترل کامل دارایی‌های دیجیتال را به دست آورند. بنابراین، اجتناب از استفاده از این آدرس‌ها به عنوان یک اقدام پیشگیرانه ضروری است تا از به خطر افتادن سرمایه‌ها و اطلاعات حساس جلوگیری شود.

به همین منظور، کاربران بهتر است به دنبال آدرس‌هایی باشند که از الگوریتم‌های امضای جدید و مقاوم در برابر تهدیدات کوانتومی استفاده می‌کنند تا امنیت دارایی‌های دیجیتال خود را در بلندمدت تضمین نمایند.

مرحله دوم: قفل شدن آدرس‌های ناامن

پس از گذشت تقریبا پنج سال از آغاز مرحله اول اجرای این طرح، پیشنهاد می‌شود که امکان خرج کردن بیتکوین‌ها از آدرس‌هایی که از الگوریتم‌های قدیمی و ناامن استفاده می‌کنند، به طور کامل مسدود شود. این بدان معناست که بیتکوین‌هایی که در این آدرس‌ها ذخیره شده‌اند، دیگر قابل دسترسی و خرج کردن نخواهند بود، مگر اینکه سازوکار جدید و امنی برای اثبات مالکیت آن‌ها طراحی و پیاده‌سازی شود.

این اقدام سختگیرانه اما ضروری به منظور جلوگیری از سوءاستفاده‌های احتمالی و تضمین امنیت شبکه بیتکوین مطرح شده است. چرا که با گذشت زمان و پیشرفت فناوری کامپیوترهای کوانتومی، خطر نفوذ به این آدرس‌ها و سرقت دارایی‌ها به شدت افزایش می‌یابد. بنابراین، بلاک کردن خرج کردن بیتکوین‌ها از این آدرس‌ها یک گام اساسی در حفاظت از سرمایه‌های کاربران و حفظ سلامت کلی اکوسیستم بیت‌کوین است.

اجرای چنین محدودیتی باعث می‌شود کاربران ترغیب شوند که هر چه سریع‌تر به استفاده از الگوریتم‌ها و آدرس‌های مقاوم در برابر تهدیدات کوانتومی روی بیاورند و از خطرات احتمالی پیش رو پیشگیری کنند.

مرحله سوم (احتمالی): بازیابی دارایی‌ها با رمزنگاری پیشرفته

در مرحله‌ای که هنوز در حال بررسی و توسع است، این امکان فراهم خواهد شد که صاحبان دارایی‌هایی که در آدرس‌های قدیمی قفل شده‌اند، بتوانند با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری جدید و با ارائه عبارتی خاص (مانند seed phrase) دارایی خود را بازیابی کنند. البته این مرحله به تحقیقات بیشتر و پذیرش گسترده‌تری نیاز دارد.

سختی هماهنگی در مقیاس جهانی

یکی از مشکلات اصلی اجرای این طرح، هماهنگی بین کاربران، توسعه‌دهندگان، صرافی‌ها، کیف پول‌ها و ماینرهاست. ارز دیجیتال بیتکوین یک شبکه غیرمتمرکز است و هیچ نهاد مرکزی برای اجرای چنین تغییراتی وجود ندارد. به همین دلیل، طرح باید شفاف، زمان‌بندی‌شده و دارای پشتیبانی گسترده باشد.

نگرانی درباره مالکیت سکه‌های قفل‌شده

در صورتی که آدرس‌های قدیمی مسدود شوند، هزاران یا حتی میلیون‌ها رمز ارز بیتکوین برای همیشه غیرقابل دسترسی خواهند شد. برخی از این سکه‌ها ممکن است متعلق به افرادی باشند که دسترسی به کیف پول خود را از دست داده‌اند. این موضوع می‌تواند موجب ایجاد بحث‌های اخلاقی و اقتصادی شود.

هشدار متخصصان: زمان برای اقدام محدود است

اظهارنظر دیوید کاروالیو

دیوید کاروالیو، مدیرعامل پروتکل نائوریس، در مصاحبه‌ای اختصاصی با وب‌سایت معتبر کوین‌تلگراف به اهمیت و جدیت تهدید محاسبات کوانتومی برای شبکه بیت‌کوین پرداخت. او این تهدید را جدی‌ترین خطر امنیتی پیش روی بیتکوین تا به امروز توصیف کرد و تاکید نمود که پیشرفت‌های سریع در فناوری کامپیوترهای کوانتومی، به ویژه توسعه تراشه‌های پیشرفته‌ای مانند تراشه مایورانا مایکروسافت، می‌تواند در مدت زمانی کمتر از پنج سال امنیت این رمزارز محبوب را به شدت به مخاطره بیندازد.

کاروالیو خاطرنشان کرد که این تحولات فنی، نیاز فوری به اتخاذ راهکارهای مقاوم در برابر حملات کوانتومی را برای حفظ امنیت شبکه بیتکوین اجتناب‌ناپذیر ساخته است. او همچنین بر اهمیت همکاری گسترده میان توسعه‌دهندگان، متخصصان رمزنگاری و جامعه کاربران برای مقابله با این چالش تأکید کرد و هشدار داد که عدم آمادگی در برابر این تهدید ممکن است پیامدهای جدی برای اکوسیستم بیتکوین و کل بازار رمزارزها داشته باشد.

خطر تأخیر در واکنش

کاروالیو معتقد است که تهدید اصلی لزوماً خود فناوری کوانتومی نیست، بلکه تأخیر جامعه بیت‌کوین در واکنش به این تهدید است. او می‌گوید: «اگر جامعه به موقع اقدام نکند، حتی اگر فقط بخشی از کلیدهای عمومی لو رفته باشند، احتمال حمله و سرقت وجود دارد.»

تهدید به مراتب بزرگ‌تر از سقوط قیمتی

در حالی که بسیاری تهدید کوانتومی را تنها از منظر تأثیر بر قیمت بیت‌کوین نگاه می‌کنند، متخصصان هشدار می‌دهند که خطر بسیار فراتر از این است. اگر امنیت شبکه مختل شود، توانایی ماینرها برای تأیید تراکنش‌ها از بین خواهد رفت و کل بلاک‌چین از هم می‌پاشد.

فرصتی برای تحول در امنیت بیتکوین

در مقابل، اجرای موفق این طرح می‌تواند بیتکوین را وارد عصر جدیدی از امنیت و تاب‌آوری کند. با مهاجرت به الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم، شبکه‌ای پایدارتر و قابل اطمینان‌تر برای دهه‌های آینده ایجاد خواهد شد.

نتیجه‌گیری: زمان آن رسیده که آینده‌نگر باشیم

بیت‌کوین تاکنون موفق شده است در برابر مجموعه‌ای از چالش‌های پیچیده و متنوع ایستادگی کند. از حملات گسترده سایبری گرفته تا فشارهای قانونی و نظارتی دولت‌ها، و حتی نوسانات شدید قیمتی در بازارهای جهانی؛ همه این موارد آزمون‌هایی بودند که شبکه بیت‌کوین سربلند از آن‌ها بیرون آمد. با این حال، تهدیدی که از سوی محاسبات کوانتومی متوجه این ارز دیجیتال است، ماهیتی کاملاً متفاوت دارد. برخلاف تهدیدات گذشته که غالباً سیاسی یا اقتصادی بودند، تهدید کوانتومی یک خطر فنی و زیرساختی محسوب می‌شود؛ خطری که نه تنها گذرا نیست، بلکه با پیشرفت فناوری، هر روز جدی‌تر می‌شود.

اگر جامعه بیتکوین – از توسعه‌دهندگان گرفته تا کاربران، صرافی‌ها و نهادهای مالی – از همین حالا برای مواجهه با این تغییر بنیادی آماده‌سازی‌های لازم را انجام دهد، می‌توان به آینده‌ای ایمن‌تر و پایدارتر برای این شبکه امیدوار بود. نادیده گرفتن این تهدید ممکن است پیامدهای گسترده‌ای داشته باشد؛ اما آمادگی و اقدام به‌موقع، می‌تواند بیتکوین را وارد عصری نوین از مقاومت و امنیت کند.

پرسش‌های متداول

آیا واقعاً رایانه‌های کوانتومی می‌توانند بیتکوین را بشکنند؟

در تئوری بله. رایانه‌های کوانتومی می‌توانند الگوریتم‌هایی مانند ECDSA را با استفاده از الگوریتم Shor بشکنند. اما در عمل، هنوز چنین سیستم‌هایی ساخته نشده‌اند.