ورقة بحثية من جوجل حول الحوسبة الكمومية ترفع الإنذار، 600 مليار دولار من الأصول تواجه مخاطر

撰文：فارس البلوكشين

نشرت Google ورقة بحثية جديدة بالتعاون مع الذكاء الاصطناعي الكمي من Google Quantum، وطرحت عدة أطراف، وخفّضت بشكل كبير عتبة المتطلبات المادية لكسر تشفير المنحنيات الإهليلجية المستخدم في اختراق البيتكوين والإيثيريوم، ما يعني أن مخاطر الأمان الكمي التي ظلت معلّقة لفترة طويلة تقترب رسميًا من السوق. وبحسب الأسعار الحالية في السوق، فإن حجم الأصول المشفرة المتأثرة يتجاوز 600 مليار دولار.

أشارت الورقة إلى أنه لكسر مسألة اللوغاريتمات المنفصلة على منحنيات إهليلجية بقدرة 256 بت، يكفي 1200-1450 من الكيوبتات المنطقية و 7000 万 - 9000 万 من توافليفليمن (توفليمن)، وبالنسبة للحواسيب الكمية فائقة التوصيل، يلزم أقل من 500 ألف كيوبت فيزيائي فقط. يمكن إنجاز عملية الكسر في غضون دقائق، أي أنها تقل بحوالي 20 مرة مقارنة بتقديرات العتاد السابقة.

أكدت Google أنه لا توجد حتى الآن مثل هذه الآلات، لكن باحثًا في مؤسسة الإيثيريوم قال إن الثقة تجاه “يوم الكوانتوم” في عام 2032 (احتمال أن تقوم الحواسيب الكمية بكسر المفاتيح الخاصة بنسبة 10%) قد ازدادت بشكل كبير.

كما كشفت Google أنها عملت مع الحكومة الأمريكية، بحيث تسمح الإثباتات عديمة المعرفة بتقدير موارد التحقق الخارجي، مع تجنب تسريب تفاصيل الهجوم.

تركز المخاطر الكمية للبيتكوين في هجمات التداول وأمان الأرصدة المخزونة. قامت الورقة بمحاكاة هجوم أثناء فترة الاستحواذ/الإنفاق (spending)، ويمكن للحاسوب الكمي أن يستنتج المفتاح الخاص خلال 9 دقائق، وهو قريب من متوسط وقت إصدار الكتل للبيتكوين البالغ 10 دقائق. وتبلغ نسبة نجاح السرقة نحو 41%.

والأكثر تشددًا هو أن حوالي 6.7 مليون بيتكوين (حوالي 444 مليار دولار)، أي ما يعادل 32% من إجمالي القيمة السوقية، موجودة في عناوين عرضة للهجوم. ومن هذه الكمية، تبلغ 1.7 مليون بيتكوين (112.6 مليار دولار) محمية سابقًا عبر سكربتات قديمة، و2.3 مليون بيتكوين (152.3 مليار دولار) أخرى نائمة وعرضة لهجمات من أنواع مختلفة، كما أن جزءًا منها لا يمكن ترحيله بسبب الإهمال أو الفقد.

إضافة إلى ذلك، رغم أن بروتوكول Taproot يعزز الخصوصية، فإنه يعيد إدخال نقطة ضعف كمومية من جديد لأن المفتاح العام يتم تضمينه مباشرة داخل السكربت، كما أن تركيز المخاطر قصيرة الأجل يكون على التوقيع وليس على التعدين.

أما المخاطر الكمية في الإيثيريوم، فهي تمتد عبر الحسابات والعقود والبنية التحتية. وبسبب أن الإيثيريوم يصدر كتلة كل 12 ثانية، وأن معالجة المعاملات سريعة وتعتمد على ذاكرة تخزين مؤقتة خاصة (private memory pool)، تصبح صعوبة هجمات المعاملات الفورية أعلى.

الخطر الأساسي هو الهجوم الثابت. يمكن للحواسيب الكمية السريعة اختراق أول 1000 حساب من حسابات الإيثيريوم خلال 9 أيام (حوالي 41.5 مليار دولار)، واختراق 70 حسابًا رئيسيًا لعقود (حوالي 5.1 مليار دولار) خلال 15 ساعة.

والأكثر جدارة بالتحذير هو أن الأصول المستقرة والرمزية المربوطة بـ 200 مليار دولار على الإيثيريوم. فإذا تعرضت المفاتيح مثل تلك الخاصة بالجهات المُصدِرة والجسور (bridges) لهجوم، فقد يؤدي ذلك إلى أزمات مثل زيادة إصدار العملة وتجميد الأموال.

إضافة إلى ذلك، فإن 30.4 مليار دولار ETH ضمن قيمة L2 والأصول البروتوكولية، و74.9 مليار دولار ETH ضمن حصص/حقوق الإجماع، تواجه أيضًا تهديدات بسبب الثغرات ومخاطر التوقيع.

ومع ذلك، أصبح لدى الصناعة بالفعل أدوات في مجال التشفير اللاحق للكم (post-quantum cryptography)، لكن الانتقال يحتاج إلى عدة سنوات، وتتطلب ذلك ترقية البروتوكولات وتعديل سلوك المحافظ، لتقليل تسرب المفاتيح العامة وإعادة استخدام المفاتيح.

وبالنسبة لسوق العملات المشفرة، انتقلت المخاطر الكمية من كونها مجرد نظرية إلى واقع. على البيتكوين التصدي لضغوط نافذة التسوية، بينما يحتاج الإيثيريوم إلى حماية النظام البيئي الضخم من العقود والأصول المُرمّزة. ويعد الدفع الفوري نحو ترحيل التشفير اللاحق للكم مهمة ملحّة حاليًا بالنسبة للصناعة.