اقترح مطورو Bitcoin الأساسيون كوري فيلز نظامًا يُسمى "الألغام الكمية"، قد يعرض المهاجمين الذين يحاولون سرقة أموال المحافظ المعرضة لتهديد الحوسبة الكمية لخطر فقدان بيتكويناتهم الخاصة.
في مقترح نُشر في قائمة بريد مطوري البيتكوين في 4 نوفمبر، وصف Fields آلية تطلب من أي شخص ينقل BTC الهشة تقديم ضمان يعادل المبلغ المنقول من محفظة آمنة كمّيًا. إذا كان المالك الأصلي قد أعد بالفعل إثبات الملكية، فسيسمح النظام له باستعادة عملاته لاحقًا والمطالبة بالضمان المقدم من المهاجم.
وصف فيلدم، الذي يعمل في برنامج العملات الرقمية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، هذا المفهوم كحل محتمل للتصدي للتهديدات المستقبلية الحاسوبية الكمية. حاليًا، لا توجد آلية كهذه تعمل على شبكة البيتكوين.
"الألغام الكمية" قد تعرض بيتكوين المهاجم للخطر
تستهدف هذه المقترحات ثغرة أمنية: محافظ البيتكوين التي ظهرت مفاتيحها العامة على البلوكشين. إذا كانت الحواسيب الكمية قوية بما يكفي، فيمكن نظريًا استخدام المفتاح العام المكشوف لحساب المفتاح الخاص المقابل.
بعض أقدم صيغ المعاملات في البيتكوين كانت تكشف مباشرةً المفتاح العام، وقد يجعل إعادة استخدام العناوين المحفظات الأخرى عرضة للخطر. وتشمل المخاوف أيضًا المحافظ الكامنة المرتبطة بفترات مبكرة من البيتكوين، لكن لم يتم حتى الآن عرض أي حاسوب كمومي قادر على تنفيذ هذا الهجوم.
اقترح فيلدم أن أي شخص ينفق هذه العملات الضعيفة يجب أن يقدم ضمانًا يعادل المبلغ المحول. ووفقًا لمثاله، إذا حاول شخص ما تحويل 1 BTC، فسيحتاج إلى امتلاك 1 BTC إضافية في محفظة آمنة كمّيًا.
سيتم إدخال هاتين المبلغين في مخرج جديد مع قيود إنفاق، قد تتضمن فترة انتظار مدتها 30 يومًا. يمكن لمالك البتكوين الأصلي الحقيقي إعداد التزام مخفي بالملكية قبل أن تصبح الهجمات الكمية قابلة للتنفيذ.
إذا حصل المهاجم لاحقًا على المفتاح الخاص وحاول نقل هذه البيتكوين، فيمكن للمالك الأصلي كشف الالتزام السابق خلال فترة الانتظار.
يكتب Fields: "لكن في الوقت نفسه، لاحظت Alice هذه المعاملة." وهو يستخدم ذلك لتوضيح أن الحامل القانوني يمكنه استرداد أمواله مع الاستيلاء على الضمانات الخاصة بالمهاجم.
المهاجمون لا يعرفون مسبقًا ما إذا كان محفظة الهدف تحتوي على مثل هذه الالتزامات. يرى فيلز أن هذا عدم اليقين قد يثبط محاولات سرقة العملات، لأن هجومًا ناجحًا واحدًا قد يكلف اللصوص أكثر من الأموال المستهدفة.
مطورو البيتكوين يقترحون آلية مزاد لمحفظات الضائعة
يعتمد هذا الميكانيزم "اللغم" على أن يظل حاملو القانونيون يسيطرون على مفاتيحهم الخاصة ويستعدون للالتزامات اللازمة قبل أن تصبح الهجمات الكمية ممكنة.
لكن العديد من محافظ البيتكوين الأقدم قد لم تعد تلبي هذه الشروط. فقد بعض الحائزين مفاتيحهم الخاصة، بينما لم يحرك آخرون مراكزهم لسنوات عديدة.
لحل هذه المشكلة، اقترح فيلز أيضًا نظامًا آخر يسمح للمشاركين بتقديم مزايدات مخفية على المراكز الضعيفة قبل وقوع الهجوم.
في مثال، يمكن للمشاركين تقديم عطاءات على محفظة نائمة تحتوي على 50 BTC. إذا حاول مهاجم كمي لاحقًا إنفاق هذه العملات، فسيتم بدء المزاد بعد انتهاء فترة إثبات الملكية الأولية.
يمكن للمشاركين كشف العروض التي أعدوها مسبقًا والحصول على جزء من ضمانات المهاجم. وفقًا للآلية الموصوفة، إذا منع عرض مؤهل المهاجم من الاحتفاظ بهذه العملات، فسيتم تدمير العملات الضعيفة.
تحسب Fields قواعد توزيع الضمانات المختلفة، بما في ذلك الدفع للمُزايِفين الناجحين أو عُمال المناجم أو المستلمين المحددين الآخرين.
كما ناقش تصميم مزاد آخر، تم اقتراحه أثناء تواصله مع نيها نارولا، مديرة برنامج العملات الرقمية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، حيث قد يواجه المتنافسون عقوبات مالية.
لا يمكن لأي من هاتين النظامين المزادات ضمان استعادة مالك المحفظة الأصلية لأمواله. هدفهما هو جعل السرقة أقل جاذبية من خلال إجبار المهاجمين على تحمل مخاطر أموالهم الخاصة.
الإجراءات المقترحة لحماية البيتكوين قد تؤثر على الحائزين القانونيين
قد تشكل متطلبات الرهن صعوبة للأشخاص الذين يحاولون نقل البيتكوين الذي يملكونه بشكل قانوني.
على سبيل المثال، إذا كان شخص ما يمتلك 1 BTC مخزنة في محفظة ضعيفة، فوفقًا لاقتراح فيلز، سيحتاج إلى مخرج كمي آمن إضافي بقيمة 1 BTC لإكمال المعاملة.
لذلك، إذا بقي رصيد الحامل كاملاً في المحفظة القديمة، فقد يواجه صعوبة في استخدام هذه الأموال دون بيت كوين إضافية.
يعترف Fields أن البيتكوين لا تستطيع التمييز تلقائيًا بين المالك القانوني والمهاجم الذي استعاد المفتاح الخاص نفسه باستخدام الحوسبة الكمية.
"الهدف من هذه المقالة هو فقط تقديم هذه الأفكار كتجارب فكرية،" كتب فيلز، مشيرًا إلى أنه لم يحدد التغييرات البرمجية المطلوبة لتنفيذ هذه التصورات.
أي تنفيذ سيتطلب أولاً مخرجات معاملات آمنة كمياً، بالإضافة إلى قواعد إجماع جديدة لإدارة العملات الضعيفة.
لقد كان مطورو البيتكوين يفكرون باستمرار في تدابير وقائية أخرى محتملة. كما أفادت crypto.news سابقًا، حثت Coinbase المطورين في أكتوبر على الاستعداد للتهديدات الكمية، وحذرت من أن نقل المحافظ الحالية قد يستغرق سنوات.
كما حددت الدراسة التي نشرتها Fireblocks المفاتيح العامة المكشوفة كخطر رئيسي، وتقدير أن هناك ملايين من BTC قد تكون في عناوين هشة.
اقتراح كمي آخر من BitMEX يقترح أن تُفعّل القيود على المحافظ الأقدم فقط بعد ظهور أدلة على هجوم كمي ناجح.
لا تزال هناك عدة مسائل تصميم معلقة من المناقشات في قائمة البريد الإلكتروني، بما في ذلك نسبة الرهن، ووقت انتهاء المزاد، وعقوبات المناقصات الفاشلة، والظروف التي يمكن فيها تدمير العملات الضعيفة.