Q-Day：يوم لم يأت بعد لكنه يهدد الحاضر؟

لوي جيان | كتابة

أظهرت الأبحاث الحديثة أن عدد الكيوبتات اللازمة لكسر التشفير ينخفض بشكل أسي، بينما تتزايد قدرة الحوسبة الكمومية بشكل أسي، مما قد يقصر علينا نافذة الوقت لإتمام انتقال التشفير الكمومي بعد ذلك أكثر مما كنا نتصور.

في 29 أبريل، كشف زميل الأكاديمية الوطنية الأمريكية حديثًا، وعالم الحوسبة النظرية سكوت جويل آرونسون (Scott Joel Aaronson، المولود في 21 مايو 1981) على مدونته أن بعض كبار خبراء الحوسبة الكمومية في العالم أخبروه أن يوم الكم (Q-Day) قد يحدث حوالي عام 2029[1].

ما يُعرف بيوم الكم، هو التوقع بأن الحوسبة الكمومية ستصبح يومًا ما قوية جدًا لدرجة أنها ستتمكن من كسر أنظمة التشفير المستخدمة على نطاق واسع اليوم، مما يهدد الأساس الذي تعتمد عليه الثقة في البنوك والحكومات والإنترنت والهويات الرقمية والخدمات السحابية والبلوكتشين. هذا اليوم هو يوم الكم (Quantum Day).

وحذر آرونسون من أن الشركات والمنظمات وهيئات وضع المعايير بحاجة إلى البدء فورًا في الانتقال إلى عصر التشفير المقاوم للكم (quantum-resistant encryption).

على الرغم من أن هذا التحذير صدر من مدونة شخصية، إلا أنه ذو قيمة مرجعية عالية.

وفي تقرير صدر في ديسمبر 2024 من معهد المخاطر العالمي بكندا (Global Risk Institute) بعنوان «جدول زمني لتهديدات الكم 2024» (Quantum Threat Timeline Report 2024[2])، أشار إلى أن احتمالية قدوم يوم الكم خلال عشر سنوات تتراوح بين 19% و34%، وترتفع إلى 60% - 82% خلال عشرين سنة. وفي أحدث تقرير صدر في مارس 2025 بعنوان «جدول زمني لتهديدات الكم 2025» (Quantum Threat Timeline Report 2025[3])، زادت احتمالية قدوم يوم الكم خلال عشر سنوات إلى 28% - 49%، وترتفع إلى 69% - 86% خلال عشرين سنة.

نتائج استبيانات خبراء حول احتمالات قدوم يوم الكم على مر السنين من معهد المخاطر العالمي بكندا. مصدر الصورة: «تقرير جدول زمني لتهديدات الكم 2025»

هذه التوقعات تعتمد على حكم الخبراء الذاتية، فهل هناك أبحاث علمية قوية تدعم ذلك؟

وفي تقرير صدر في مارس 2026 من شركة فورستر للأبحاث (Forrester Research) بعنوان «وضع الحوسبة الكمومية 2026» (The State Of Quantum Computing, 2026[4])، أشار إلى أن يوم الكم قد يحدث قبل عام 2030.

ويذكر التقرير أن يوم الكم يقترب بسرعة، استنادًا إلى التطورات التالية في الحوسبة الكمومية:

• استمرار تقدم الخوارزميات، وانخفاض كبير في عتبة الأجهزة اللازمة لكسر أنظمة التشفير.

• استمرار تقدم الكيوبتات المنطقية (Logical Qubits)، وأن الحواسيب الكمومية ذات التصحيح الخاطئ تتجه من النظرية إلى الهندسة.

• تقديم عدة شركات خرائط طريق لحواسيب كمومية ذات تصحيح خطأ كبير على مسارات تكنولوجية مختلفة.

(يسار) فرضية الحوسبة الكمومية المثالية مع كيوبتات منطقية كاملة؛ (وسط) الحوسبة باستخدام كيوبتات كمومية ذات ضوضاء متوسطة الحجم (NISQ) التي تتأثر بسهولة بالضوضاء/الأخطاء (علامة حمراء)؛ (يمين) الحوسبة الكمومية ذات التصحيح الخاطئ باستخدام رموز تصحيح الأخطاء الكمومية، حيث يتم توزيع معلومات كيوبت منطقية على عدة كيوبتات فيزيائية لحماية المعلومات من تأثير كيوبت واحد خاطئ. مصدر الصورة: ويكيميديا كومونز

على مدار العام الماضي، استمرت الحوسبة الكمومية في التطور وفقًا لهذه الاتجاهات، وأحد أكثر المؤشرات وضوحًا هو انخفاض عدد الكيوبتات اللازمة لكسر أنظمة التشفير الكلاسيكية.

في مايو 2025، نشرت فريق أبحاث الذكاء الاصطناعي الكمومي من جوجل ورقة بحثية تقول إنه من خلال تحسين الخوارزميات والهياكل، يمكن كسر معيار التشفير RSA-2048 المستخدم في البنوك الإلكترونية والبريد الإلكتروني والشهادات الرقمية باستخدام أقل من مليون كيوبت فيزيائي[5]، وهو ما يعادل واحدًا على عشرين من التقديرات في 2019.

وفي فبراير 2026، قامت شركة Iceberg Quantum الأسترالية الناشئة بخفض عدد الكيوبتات الفيزيائية اللازمة لكسر RSA-2048 إلى 100 ألف.

عالم الحاسوب الأمريكي بيتر ويليستون شور (Peter Williston Shor، المولود في 14 أغسطس 1959) اقترح في عام 1994 خوارزمية تستخدم الحوسبة الكمومية لكسر خوارزميات التشفير العامة المعتمدة على تحليل الأعداد والتفاضل، مثل RSA، وتبادل المفاتيح ديفي-هيلمان، والتشفير باستخدام المنحنيات الإهليلجية، وأطلق عليها اسم خوارزمية شور. قدرة خوارزمية شور على كسر هذه الخوارزميات تعود إلى أن المسائل الرياضية التي تستند إليها يمكن تحويلها إلى مشكلة "البحث عن دورة دالة معينة"، وهو ما يمكن للحوسبة الكمومية حلّه بسهولة. مصدر الصورة: جيمني، للاستخدام التوضيحي فقط

وفي 30 مارس 2026، نُشرت مقالتان مهمتان أظهرتا أن عدد الكيوبتات اللازمة لكسر خوارزمية شور الخاصة بتفكيك الأعداد وخوارزمية التشفير باستخدام المنحنيات الإهليلجية سينخفض بشكل كبير.

الأولى من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (arXiv: 2603.28627[8])، تقول إنه باستخدام الحواسيب الكمومية ذات الذرات المحايدة، يمكن تنفيذ خوارزمية شور باستخدام عشرات الآلاف من الكيوبتات خلال أيام قليلة لكسر التشفير باستخدام المنحنيات الإهليلجية. وذكر بيان صحفي من المعهد أن من الناحية النظرية، قد يتحقق يوم الكم قبل عام 2030.

خوارزمية شور لكسر RSA وخوارزمية التشفير باستخدام المنحنيات الإهليلجية (ECC) تعتمد على إنشاء اتصالات آمنة والتحقق من الهوية. مصدر الصورة: جيمني، للاستخدام التوضيحي فقط

فريق أبحاث الذكاء الاصطناعي الكمومي من جوجل، بالتعاون مع مؤسسة إيثريوم وطلاب من جامعة ستانفورد، أصدروا ورقة بيضاء[10]، تقول إنه باستخدام الحواسيب الكمومية ذات الموصل الفائق، يمكن كسر خوارزمية التشفير باستخدام المنحنيات الإهليلجية خلال دقائق باستخدام أقل من 500 ألف كيوبت فيزيائي، و1000 كيوبت منطقي، بينما التقديرات في 2023 كانت تتطلب حوالي 9 ملايين كيوبت فيزيائي.

رغم أن عمل كاليفورنيا للتكنولوجيا يتطلب عدد كيوبتات أقل، إلا أنه أبطأ في التشغيل، ويواجه تحديات هندسية أكبر، بينما عمل جوجل يتطلب عدد كيوبتات أكثر، لكنه أسرع وأكثر نضجًا من الناحية الهندسية.

وقد أثارت أبحاث كاليفورنيا وجوجل صدمة في عالم البلوكتشين[11]، حيث أدركوا أن تهديد الحوسبة الكمومية للعملات الرقمية أصبح وشيكًا. بدأ مطورو إيثريوم في تنفيذ خطة انتقال بعدي واسعة، وفي الوقت نفسه، حث بعض الشخصيات البارزة مجتمع البيتكوين على تسريع العمل المماثل.

وفي 30 مارس 2026، وُصف هذا اليوم بأنه "يوم تاريخي في مجال الحوسبة الكمومية والتشفير"[7]، حيث علق خبير البلوكتشين جوستين درايف على منصة X.

ومن الجدير بالذكر أن جوجل كشفت في مدونتها أن، نظرًا لأهمية هذا البحث، تم التواصل مع الحكومة قبل إصدار الورقة البيضاء، لكن لم يتم الكشف عن التفاصيل التقنية لتجنب استغلالها من قبل الجهات ذات النوايا السيئة[12]. ودعت جوجل فرق البحث الأخرى إلى اتخاذ إجراءات مماثلة.

وقد استعرضنا فقط الأعمال التي أُنجزت خلال العام الماضي، وإذا نظرنا إلى مدى اتساع الزمن، فإن تقدم الحوسبة الكمومية خلال هذه السنوات فاق التوقعات بكثير.

ويُظهر الرسم أدناه تطور عدد الكيوبتات اللازمة لكسر RSA-2048 وعدد الكيوبتات في أكبر حاسوب كمومي، حيث ينخفض الأول بشكل أسي، والثاني يرتفع بشكل أسي.

تطور عدد الكيوبتات اللازمة لكسر RSA-2048 وعدد الكيوبتات في أكبر حاسوب كمومي. مصدر الصورة: كلاود

على الرغم من أن بناء حاسوب كمومي قادر على كسر أنظمة التشفير الكلاسيكية يتطلب التغلب على العديد من التحديات الهندسية، وليس فقط عدد الكيوبتات، بل أيضًا مدة تماسك الكيوبتات، ودقة البوابات، وغيرها من التحديات، إلا أن الاتجاه في الرسم يُظهر أن العتبات المادية التي كانت تبدو في السابق كأنها أرقام فلكية، بدأت تتراجع تدريجيًا بفضل تحسين الخوارزميات والهياكل وتقنيات التصحيح.

ماذا لو جاء يوم الكم؟

ماذا سيحدث إذا لم نكن مستعدين ليوم الكم، وحدث بالفعل؟

كما ذُكر سابقًا، فإن أنظمة التشفير القائمة على RSA والمنحنيات الإهليلجية ستكون أول من يُكسر بواسطة الحوسبة الكمومية، مما يهدد أساسات التوثيق والتوقيعات الرقمية. قد يتم اختراق قنوات الأمان بين المتصفحات والمواقع عند زيارتك للبنك أو التسوق الإلكتروني أو البريد الإلكتروني، ويمكن للمهاجمين رؤية البيانات التي تنقلها، مثل الحسابات، الطلبات، والمعاملات.

تهديدات الحوسبة الكمومية للأمان لا تقتصر على الإنترنت، بل تمتد إلى الحياة الواقعية أيضًا.

يمكن للمهاجمين استغلال الحوسبة الكمومية لتعطيل أجهزة إنترنت الأشياء، وأنظمة التحكم الصناعية، والأنظمة المدمجة، من خلال اختراق آليات التوثيق، وتبادل المفاتيح، وتوقيع البرمجيات، مما يسمح لهم بادعاء أنهم جهات شرعية، وإرسال أوامر تدميرية، وزرع برمجيات خبيثة، وتعديل البيانات التشغيلية، مما قد يؤدي إلى توقف الأجهزة، والأخطاء التشغيلية، وتلف المعدات، وانقطاع الخدمات العامة، وحتى حوادث أمنية.

لم يحن بعد يوم الكم، لكن التهديدات قائمة بالفعل

ومع ذلك، حتى الآن، من المحتمل أن تكون تهديدات الحوسبة الكمومية للأمان قد بدأت بالفعل. وهو تهديد يُعرف بـ "الاعتراض والاستفادة لاحقًا" (harvest now, decrypt later، HNDL)، أي جمع البيانات المشفرة وتخزينها الآن، على أمل أن يتم فك تشفيرها في المستقبل عند قدوم يوم الكم.

البيانات المستهدفة في هذا السياق هي تلك ذات القيمة ذات نصف عمر طويل، مثل:

• الأسرار الوطنية والعسكرية: شبكات الاستخبارات العالمية، قوائم العملاء السريين، احتياطيات الموارد الاستراتيجية، أوراق الدبلوماسية، سجلات الأطباء للزعماء، خرائط مسارات الغواصات، رسومات الطائرات الحديثة، خطط نشر الأسلحة النووية.

• الملكية الفكرية والأعمال: وصفات الأدوية والتقنيات التي تكلف مليارات الدولارات، الشيفرات المصدرية للشركات التقنية الكبرى، بيانات العملاء.

• الخصوصية الشخصية مدى الحياة: بيانات الجينوم، أرقام الضمان الاجتماعي، التاريخ العائلي للأمراض.

لذا، فإن تسريع انتقال الأمان المعلوماتي إلى عصر ما بعد الكم، لا يقتصر على استغلال نافذة زمنية لليوم الكم، بل هو أيضًا فرصة لحماية المعلومات الحساسة الحالية.

التشفير بعد الكم (Post-quantum cryptography، PQC)

في 2024، أصدرت الوكالة الوطنية الأمريكية للمقاييس والتقنية (NIST) أول معايير للتشفير المقاوم للكم، وهي ML-KEM (FIPS 203)، وML-DSA (FIPS 204)، وSLH-DSA (FIPS 205)[19]، مما يعني أن الشركات والحكومات حول العالم أصبحت تمتلك "خطة عمل مقاومة للكم"، وبدأت مرحلة تطبيق الترحيل إلى التشفير بعد الكم.

كما تستعد العديد من الشركات التقنية الكبرى في الولايات المتحدة لهذا التحول، فمثلاً، أتمت متصفحات جوجل كروم، ومايكروسوفت إيدج، وفايرفوكس، وغيرها، نشر خوارزميات PQC[20]، بالإضافة إلى مزودي خدمات البنية التحتية الشبكية مثل Cloudflare[21]. ومع ذلك، فإن الحماية الكاملة من تهديدات الكم تتطلب أن يتم ترحيل جميع المواقع، والشبكات الداخلية، وواجهات برمجة التطبيقات، والتطبيقات، وشهادات المواقع، وتوقيعات الشيفرات، وتوقيعات البرمجيات، والبلوكتشين إلى أنظمة PQC. وأي حلقة من السلسلة لم يتم ترحيلها قد تصبح نقطة ضعف أمنية مستقبلية.

وقد نفذت العديد من تطبيقات التواصل الاجتماعي العالمية الترحيل إلى التشفير بعد الكم، مثلما قامت شركة أبل في بداية 2024 بترقية تشفير iMessage بشكل كبير، وأطلقت بروتوكول PQ3، وحقق تطبيق Signal في 2023 أول ترحيل للتشفير بعد الكم للمحادثات الأولية، وفي 2025، أتم التشفير للحوارات طويلة الأمد، واعتمدت بروتوكولات Signal في واتساب[22]. هذه التطبيقات أصبحت جدران حماية عالية ضد هجمات HNDL.

كما أن بعض الشركات الصينية، مثل علي بابا وتينسنت، نفذت معايير NIST لخدمات العملاء المحليين والعالميين[23].

بالطبع، مع أن معايير NIST ليست الحل الوحيد عالميًا، فالصين تتبع مسارًا تكنولوجيًا مختلفًا وتطوّر معاييرها الخاصة. خلال جلسة البرلمان الوطني في 2026، ذكر النائب وخبير التشفير وان شياو يون أن الصين تتوقع إصدار معايير وطنية كاملة للتشفير بعد الكم خلال الثلاث سنوات القادمة[24]. بالإضافة إلى ذلك، أطلقت وكالة الأمن القومي الأمريكية في 2022 مجموعة معايير الأمن الوطني التجاري (CNSA2.0[25])، التي تحدد موعدًا نهائيًا لترقية معدات الشبكات، والخدمات السحابية، وأنظمة التشغيل إلى أنظمة PQC بين 2025 و2030. وعلى الرغم من أن هذه الترقيات تستهدف المنتجات والخدمات العسكرية، إلا أنها ستُعمم في النهاية على القطاع المدني.

وليس كل المجالات تتقدم بشكل سلس، فبعض القطاعات قد لا تكتمل استعداداتها قبل يوم الكم:

• البيانات التي تم اعتراضها بواسطة هجمات HNDL، يمكن أن تظل غير قابلة للفك، أو أن قيمة البيانات تتآكل مع مرور الزمن.

• بعض الشركات الصغيرة والمتوسطة، والبنى التحتية الحيوية مثل محطات المياه المحلية، والمراكز الطبية الإقليمية، والشركات الصناعية والخدمية الصغيرة، غالبًا تفتقر إلى الموارد البشرية، والمال، والتقنيات اللازمة لإتمام جرد الأصول المشفرة وترحيل PQC في الوقت المناسب.

• بعض البنى التحتية القديمة، مثل إنترنت الأشياء، وأنظمة التحكم الصناعية، والأنظمة المدمجة، التي غالبًا ما تفتقر إلى ذاكرة وطاقات حوسبة كافية لتشغيل خوارزميات PQC، ولا يمكن تحديثها عبر البرمجيات، ويجب استبدالها يدويًا أو ابتكار حلول بديلة. هذه الأجهزة بالمليارات، والعمل عليها يتطلب جهدًا هائلًا، ومن المحتمل أن تُترك بعض منها دون تحديث، مما يعرضها للاختراق ويؤدي إلى عواقب وخيمة.

حتى لو لم تتمكن بعض القطاعات من الترحيل إلى PQC، يمكن تقليل المخاطر عبر إدارة محسنة، مثل العزل المادي، والتشغيل على شبكات خاصة، والوصول عبر القوائم البيضاء، والموافقة اليدوية، لتقليل احتمالية الهجمات الكمومية.

الخاتمة

نعيش في مدن من الخرسانة والحديد، لكننا أيضًا نعيش في مدن غير مرئية من المفاتيح، والشهادات، والتوقيعات، والبروتوكولات التي تنسجها.

هذه المدينة بلا أسوار، لكنها محمية بكلمات سر؛ بلا خندق، لكنها محمية بخوارزميات؛ بلا حراس ليليين، لكنها محمية بعدد لا يحصى من بروتوكولات الأمان التي تعمل بصمت. فهي غير مرئية، لكنها تتيح لنا أن نثق يوميًا في التحويلات البنكية، وتسجيل الدخول، والدردشة، والقيادة، والرعاية الصحية، والعمل، والحياة.

على مدى العقود الماضية، كانت علم التشفير بمثابة حجر أساس هادئ، يدعم ازدهار عصر الإنترنت. وفي مواجهة تهديد يوم الكم، يثق المهندسون، وعلماء التشفير، وواضعو المعايير، والشركات، والحكومات، في قدرتهم على تحويل المخاطر إلى فرص، تمامًا كما تعاملوا بنجاح مع أزمة يونيكود في بداية الألفية.

وفي يوم من الأيام، قد تصبح الحوسبة الكمومية قوية بما يكفي لكسر كلمات سر اليوم. وعندها، نأمل أن تفتح أبوابها أمام اكتشاف أدوية جديدة، وتصميم مواد، ومحاكاة مناخ، وليس أن تفتح الأقفال القديمة التي لم نتمكن من إصلاحها بعد.