ورقة بحثية من جوجل حول الحوسبة الكمومية تثير الإنذار: 6000 مليار دولار من الأصول المشفرة تواجه مخاطر

تطرح شركة Google والذكاء الاصطناعي الكمي المنبثق عنه وشراكات متعددة، ورقة بحثية جديدة تُخفض بشكل كبير العتبة التقنية لكسر تشفير المنحنيات الإهليلجية (ECC) المستخدم في اختراق Bitcoin وEthereum، ما يجعل مخاطر الأمان الكمي التي ظلت معلّقة منذ فترة طويلة تقترب رسميًا من السوق، وبحسب السعر الجاري في الوقت الحالي، فإن حجم الأصول المشفرة المتأثرة يتجاوز 6000 مليار دولار.

تشير الورقة إلى أن كسر مسألة اللوغاريتمات المنفصلة على منحنى إهليلجي بمقدار 256 بت يتطلب فقط 1200-1450 من وحدات الكيوبت المنطقية و70 مليون-90 مليون من بوابة توافلي (Toffoli)، ما يعني أن الحواسيب الكمية فائقة التوصيل المطلوبة تحتاج إلى أقل من 500 ألف كيوبت فيزيائي، ويمكن إتمام عملية الكسر خلال دقائق، أي بانخفاض يقارب 20 مرة مقارنةً بتقديرات العتاد السابقة.

تؤكد Google أنه لا توجد حاليًا مثل هذه الآلات، لكن باحثًا في مؤسسة Ethereum قال إن الثقة بموعد 2032 لـ"Quantum Day" (يوم الحوسبة الكمية، حيث لدى الحاسوب الكمي احتمال 10% لكسر مفاتيح خاصة) قد ارتفعت بشكل كبير.

كما كشفت Google أنها تعاونت مع الحكومة الأمريكية، بحيث تسمح بإجراء تقدير لموارد التحقق الخارجي عبر الإثباتات بالمعرفة الصفرية، مع تجنب كشف تفاصيل الهجوم.

تتركز المخاطر الكمية على Bitcoin في هجمات المعاملات وأمان الأصول المحتفظ بها. قامت الورقة بمحاكاة هجوم أثناء فترة الإنفاق؛ ويمكن للحاسوب الكمي استنتاج المفتاح الخاص خلال 9 دقائق، وهو قريب من متوسط زمن إنتاج كتلة Bitcoin البالغ 10 دقائق، وتبلغ نسبة نجاح السرقة نحو 41%.

والأشد خطورة هو أن حوالي 6700000 من Bitcoin (حوالي 444 مليار دولار، أي 32% من إجمالي القيمة السوقية) موجودة في عناوين قابلة للاستهداف، ومن بينها 1700000 قطعة (1126 مليار دولار) محمية بسكربتات قديمة، و2300000 قطعة (1523 مليار دولار) في أنواع مختلفة من عناوين قابلة للاستهداف وخاملة، كما أن جزءًا منها لا يمكن ترحيله بسبب الإهمال أو الفقدان.

بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن بروتوكول Taproot يُحسن الخصوصية، فإنه يعيد إدخال نقاط الضعف الكمية بسبب تضمين المفتاح العام مباشرة في السكربت، وترتكز المخاطر قصيرة الأجل بشكل رئيسي على التوقيعات وليس على التعدين.

أما المخاطر الكمية في Ethereum فهي تمتد عبر الحسابات والعقود والبنية التحتية. وبسبب أن Ethereum تُنتج كتلة كل 12 ثانية، وتكون معالجة المعاملات سريعة وتعتمد على الذاكرة المؤقتة الخاصة (private mempool)، فإن صعوبة هجمات المعاملات في الوقت الحقيقي تكون أكبر.

الخطر الرئيسي هو الهجوم الثابت: يمكن للحواسيب الكمية السريعة اختراق أول 1000 حساب على Ethereum خلال 9 أيام (حوالي 415 مليار دولار)، وبحلول 15 ساعة اختراق 70 من حسابات العقود الأساسية (حوالي 51 مليار دولار).

والأكثر جدارة بالتحذير هو أن 2000 مليار دولار من العملات المستقرة والأصول المُرمّزة على Ethereum؛ فإذا تم اختراق مفاتيح الجهة المُصدِرة أو الجسرات (bridge) وغيرها، فقد يؤدي ذلك إلى أزمات مثل زيادة إصدار العملة وتجميد الأموال.

علاوة على ذلك، فإن 304 مليارات دولار من ETH في قيمة L2 وقيمة البروتوكول، و749 مليار دولار من ETH في مصالح/حقوق الإجماع تواجه أيضًا تهديدات بسبب الثغرات ومخاطر التوقيع.

ومع ذلك، توجد بالفعل أدوات للتشفير ما بعد الكمي في أوساط الصناعة، لكن عملية الانتقال تحتاج عدة سنوات؛ وتتطلب ترقية البروتوكولات وتعديل سلوك المحافظ، للحد من تسرب المفاتيح العامة وإعادة استخدام المفاتيح.

بالنسبة لسوق العملات المشفرة، انتقلت المخاطر الكمية من المستوى النظري إلى الواقع: يجب على Bitcoin التعامل مع ضغط نافذة التسوية، بينما يتعين على Ethereum حماية نظامها البيئي الضخم من العقود والأصول المُرمّزة، مع تنفيذ ترحيل تشفير ما بعد الكمي على الفور، لتصبح هذه المهمة الملحّة في الوقت الحالي في القطاع.