ما هو يوم Q؟ التهديد الكمي لبيتكوين موضح

المصدر: PortaldoBitcoin العنوان الأصلي: ما هو يوم الكيو؟ التهديد الكمي للبيتكوين موضح الرابط الأصلي: حالياً، لا تستطيع الحواسيب الكمومية كسر تشفير البيتكوين، لكن التقدم الجديد من جوجل وآي بي إم يشير إلى أن الفجوة تتقلص أسرع مما هو متوقع.

إن التقدم نحو أنظمة الكم المقاومة للأخطاء يرفع من المراهنات لما يسمى “يوم Q” — اللحظة التي يمكن أن تكسر فيها آلة قوية بما فيه الكفاية العناوين القديمة لبيتكوين وتعرض أكثر من 711 مليار دولار في المحافظ المعرضة للخطر.

سيستغرق تحديث البيتكوين إلى حالة ما بعد الكم سنوات، مما يعني أن العمل يجب أن يبدأ قبل وقت طويل من وصول التهديد. التحدي، كما يقول الخبراء، هو أنه لا أحد يعرف متى سيحدث ذلك — ولدى المجتمع صعوبة في الاتفاق على كيفية المضي قدمًا بخطة.

تولد هذه الشكوك الخوف المستمر من أن جهاز كمبيوتر كمي قادر على مهاجمة البيتكوين قد يظهر قبل أن تكون الشبكة جاهزة.

في هذه المقالة، سننظر في التهديد الكمي لبيتكوين وما يجب تغييره لاستعداد أكبر سلسلة كتل في العالم.

كيف ستعمل الهجمة الكوانتية

لن يبدو الهجوم الناجح شيئًا مذهلاً. سيبدأ لص لديه حاسوب كمي بمسح البلوكتشين بحثًا عن أي عنوان قد كشف بالفعل عن مفتاح عام. تندرج المحافظ القديمة، العناوين المعاد استخدامها، مخرجات المعدنين من بداية الشبكة، والحسابات الخاملة ضمن هذه الفئة.

سيقوم المهاجم بنسخ مفتاح عام وتنفيذه على حاسوب كمي باستخدام خوارزمية شور. تم تطويرها في عام 1994 على يد الرياضي بيتر شور، تسمح الخوارزمية لجهاز كمومي بتحليل الأعداد الكبيرة وحل مشكلة اللوغاريتمات المنفصلة بكفاءة أكبر بكثير من أي حاسوب كلاسيكي.

تتوقف توقيعات المنحنى البياني لبيتكوين على صعوبة هذه المشاكل. مع وجود عدد كافٍ من الكيوبيتات وتصحيح الأخطاء، يمكن لجهاز الكمبيوتر الكمومي استخدام طريقة شور لحساب المفتاح الخاص المرتبط بالمفتاح العام المكشوف.

كما أوضح جاستن ثالر، الباحث المشارك في أندريسن هورويتز وأستاذ في جامعة جورجتاون، بمجرد استعادة المفتاح الخاص، يمكن للمهاجم نقل العملات.

“ما يمكن أن يفعله الكمبيوتر الكمي — وهذا ما يهم بالنسبة لبيتكوين — هو تزوير التوقيعات الرقمية التي يستخدمها بيتكوين اليوم”، قال ثالر. “يمكن لأي شخص لديه كمبيوتر كمي أن يصرح بمعاملة من خلال سحب جميع بيتكوين من حسابك، حتى بدون إذنك. هذه هي القلق.”

ستبدو التوقيع المزور شرعيًا لشبكة البيتكوين. ستقبله العقد، وسيقوم المعدنون بإدراجه في كتلة، ولن تشير أي شيء في البلوكشين إلى أن المعاملة مشبوهة. إذا هاجم متسلل مجموعة كبيرة من العناوين المعرضة دفعة واحدة، يمكن أن يتم نقل مليارات الدولارات في دقائق. سيتفاعل السوق حتى قبل أن يكون هناك تأكيد على حدوث هجوم كمي.

حالة الحوسبة الكمية في 2025

في عام 2025، بدأت الحوسبة الكمومية تبدو أخيرًا أقل نظرية وأكثر عملية.

• يناير 2025: أظهر شريحة Willow من Google ذات 105 كيوبيت انخفاضًا كبيرًا في الأخطاء وأداءً متفوقًا على الحواسيب العملاقة التقليدية.
• فبراير 2025: أصدرت مايكروسوفت منصتها مايورانا 1 وأبلغت عن رقم قياسي في التشابك المنطقي للكيوبتات مع Atom Computing.
• أبريل 2025: قام NIST بتوسيع تماسك الكيوبتات الفائقة التوصيل لمدة 0.6 مللي ثانية.
• يونيو 2025: وضعت IBM أهدافًا تصل إلى 200 كيوبيت منطقي حتى عام 2029 وأكثر من 1,000 في بداية العقد 2030.
• أكتوبر 2025: قامت IBM بتشابك 120 كيوبت؛ أكدت Google تسريع كمومي مثبت.
• نوفمبر 2025: أعلنت IBM عن شرائح جديدة وبرمجيات تركز على الميزة الكمية في 2026 وأنظمة تتحمل الأخطاء حتى 2029.

لماذا أصبح البيتكوين عرضة للخطر؟

تستخدم توقيعات البيتكوين تشفير المنحنى البياني. إن إنفاق من عنوان يكشف عن المفتاح العام وراءه، وهذه المعاينة دائمة. في التنسيق الأول pay-to-public-key، كانت العديد من العناوين تنشر مفاتيحها العامة على البلوكشين حتى قبل المعاملة الأولى. التنسيقات اللاحقة، pay-to-public-key-hash، كانت تحتفظ بالمفتاح مخفيًا حتى الاستخدام الأول.

نظرًا لأن مفاتيحك العامة لم يتم إخفاؤها أبدًا، فإن هذه العملات القديمة - بما في ذلك حوالي 1 مليون بيتكوين من عصر ساتوشي - معرضة لهجمات كوانتية مستقبلية. يتطلب الانتقال إلى التوقيعات الرقمية بعد الكوانتية، كما أوضح ثالر، اتخاذ إجراء نشط.

“لكي يحمي ساتوشي عملاته، سيكون من الضروري نقلها إلى محافظ جديدة آمنة ضد الهجمات الكمومية”، قال. “أكبر مصدر للقلق هو العملات المهجورة، حوالي 180 مليار دولار، بما في ذلك حوالي 100 مليار دولار يُعتقد أنها تعود لساتوشي. إنها قيم هائلة، لكنها مهجورة — وهذا هو الخطر الحقيقي.”

تزيد العملات المرتبطة بالمفاتيح الخاصة المفقودة من المخاطر. العديد منها لم تُمس منذ أكثر من عقد من الزمان، وبدون هذه المفاتيح، لن يمكن نقلها أبداً إلى محافظ مقاومة للكم، مما يجعلها أهدافاً محتملة للهجمات المستقبلية.

لا يمكن لأحد تجميد عملات البيتكوين مباشرة على البلوكتشين. تركز الدفاعات العملية ضد التهديدات الكمومية المستقبلية على نقل الأموال المعرضة للخطر، اعتماد عناوين ما بعد الكم أو إدارة المخاطر الحالية.

ومع ذلك، لاحظ ثالر أن التشفير ومخططات التوقيع الرقمي ما بعد الكم تترتب عليها تكاليف أداء عالية، حيث إنها أكبر بكثير وأثقل من التوقيعات الحالية التي تبلغ 64 بايت.

“تبلغ توقيعات الرقمية الحالية حوالي 64 بايت. يمكن أن تكون الإصدارات ما بعد الكم أكبر من 10 إلى 100 مرة”، قال. “في سلسلة الكتل، تعتبر هذه الزيادة في الحجم مشكلة أكبر بكثير لأن كل عقدة تحتاج إلى تخزين هذه التوقيعات إلى الأبد. إدارة هذه التكلفة، الحجم الحرفي للبيانات، أصعب بكثير هنا مما هو عليه في الأنظمة الأخرى.”

طرق الحماية

لقد اقترح المطورون العديد من اقتراحات تحسين البيتكوين (BIPs) لتحضير الشبكة ضد الهجمات الكمومية. تتبع هذه الاقتراحات مسارات مختلفة — من الحمايات الاختيارية إلى الهجرات الكاملة للشبكة.

• BIP-360 (P2QRH): ينشئ عناوين جديدة “bc1r…” التي تجمع بين التوقيعات المنحنية مع أنظمة ما بعد الكم مثل ML-DSA أو SLH-DSA. يوفر أمانًا هجينًا دون الحاجة إلى شوكة صعبة، ولكن التوقيعات الأكبر تعني رسومًا أعلى.
• Quantum-Safe Taproot: يضيف فرعًا مخفيًا بعد الكم إلى Taproot. إذا أصبحت الهجمات الكمومية واقعية، يمكن أن يعتمد المعدّنون على تحديث ناعم يتطلب استخدام هذا الفرع، بينما يعمل المستخدمون بشكل طبيعي حتى ذلك الحين.
• بروتوكول ترحيل العناوين المقاوم للكم (QRAMP): خطة ترحيل إلزامية تنقل UTXOs المعرضة للخطر إلى عناوين آمنة ضد الكم، على الأرجح عبر انقسام صعب.
• Pay to Taproot Hash (P2TRH): يستبدل المفاتيح المرئية من Taproot بإصدارات مضغوطة مزدوجة، مما يحد من التعرض دون كسر التوافق أو استخدام تشفير جديد.
• ضغط المعاملات غير التفاعلية (NTC) عبر STARKs: يستخدم إثباتات المعرفة الصفرية لضغط التوقيعات الكبيرة بعد الكم في إثبات واحد لكل كتلة، مما يقلل من تكاليف التخزين والرسوم.
• نظم الالتزام والكشف: مستندة إلى الالتزامات المشفرة المنشورة قبل أي تهديد كمي.
  • مساعد UTXOs يفحص مخرجات صغيرة بعد الكم لحماية النفقات.
  • تتيح معاملات “حبوب السم” نشر مسارات الاسترداد مسبقًا.
  • المتغيرات على طراز Fawkescoin تبقى خاملة حتى يتم إثبات وجود كمبيوتر كمي حقيقي.

معًا، تحدد هذه الاقتراحات طريقًا تدريجيًا نحو الأمان الكمومي: تصحيحات سريعة ومنخفضة التأثير، مثل P2TRH، الآن — وتحديثات أكثر ثقلاً، مثل BIP-360 أو الضغط عبر STARKs، مع زيادة المخاطر. جميعها ستتطلب تنسيقًا واسعًا، والعديد من تنسيقات العناوين ومخططات التوقيع بعد الكم لا تزال قيد المناقشة الأولية.

أبرز ثالر أن لامركزية البيتكوين — قوتها الكبرى — تجعلها أيضًا بطيئة وصعبة التحديث، حيث أن أي مخطط توقيع جديد يتطلب توافقًا واسعًا بين المعدنين والمطورين والمستخدمين.

“تظهر مشكلتان كبيرتان لبيتكوين. أولاً، التحديثات تستغرق وقتًا طويلاً، إن حدثت. ثانيًا، هناك العملات المهجورة. أي انتقال إلى التوقيعات ما بعد الكم يجب أن يكون نشطًا، وقد اختفى أصحاب هذه المحافظ القديمة”، قال ثالر.

“يجب على المجتمع أن يقرر ماذا يفعل بها: إما أن يتفق على إزالتها من التداول، أو لا يفعل شيئًا ويترك المتسللين الذين يمتلكون حواسيب كوانتية يستولون عليها. سيكون هذا الخيار الثاني غامضًا قانونيًا — ومن المحتمل أن من يستولي عليها لن يهتم.”

لا يحتاج معظم حاملي البيتكوين إلى التصرف على الفور. تساعد بعض العادات بالفعل في تقليل مخاطر المدى الطويل - مثل تجنب إعادة استخدام العناوين، والحفاظ على المفتاح العام مخفياً حتى يتم الإنفاق، واستخدام المحافظ الحديثة.

لا تزال أجهزة الكمبيوتر الكمومية اليوم بعيدة عن كسر البيتكوين، وتختلف التوقعات حول متى سيحدث ذلك بشكل كبير. يرى بعض الباحثين تهديدًا في غضون خمس سنوات؛ بينما يراه آخرون فقط في عقد الثلاثينيات — لكن الاستثمارات المستمرة يمكن أن تسرع من هذا الإطار الزمني.