مطور بيتكوين يقترح "مناجم كمومية" لردع السرقة الكمومية المستقبلية

موجز

• اقترح مطور البيتكوين كوري فيلدم آلية "ألغام" خفية قد تسمح لمالكي المحافظ بمصادرة ضمانات اللصوص الكميّين.
• سيتم تطبيق نوعين من تصاميم المزادات على العملات التي تبدو مهجورة، حيث قد لا يكون هناك أحد لتفعيل الألغام.
• لا يزال كل شيء افتراضيًا: يتطلب البيتكوين محفظة آمنة كموميًا، وقواعد إجماع جديدة، وإجماعًا حول كيفية تفعيل هذه القواعد.

اقترح مطور البيتكوين كوري فيلدم طريقة غير تقليدية للتعامل مع اللصوص الكميّين المستقبليين: أن يخاطروا ببيتكويناتهم الخاصة كلما حاولوا سرقة بيتكوينات الآخرين.

في منشور أرسله فيلدز إلى قائمة بريد مطوري البيتكوين في 4 نوفمبر، قام بشرح "الألغام الكمية" وآلية مزادات اثنتين، محاولاً تحويل الهجمات على المحافظ الضعيفة إلى مخاطرة مكلفة. ووصف هذه الأفكار بأنها "تجارب فكرية" وليست ترقيات مكتملة للبيتكوين.

يستخدم حاملو البيتكوين مفتاحًا خاصًا سريًا للتصريح بالمعاملات. المفتاح العام المطابق يسمح للشبكة بالتحقق من التوقيع دون معرفة السر.

إذا كان كل هذا يبدو صعب الفهم، فقد أنشأنا مقطع فيديو مُولَّد بالذكاء الاصطناعي لمساعدتك على فهمه:

لا يمكن للحواسيب الحالية بشكل واقعي استنتاج المفتاح الخاص من المفتاح العام. لكن حاسوبًا كموميًا قويًا بما يكفي يمكنه استخدام تقنية رياضية تُسمى خوارزمية شور للقيام بذلك، مما قد يسمح للصوص بإنفاق هذه العملات كما لو كانوا يملكونها.

تم كشف المفاتيح العامة في بعض مخرجات البيتكوين الأقدم، كما أن بعض التنسيقات الأحدث أيضًا تكشف المفاتيح العامة. أما العناوين الأخرى، فتخفي المفتاح حتى يتم إنفاقه، لذا فإن كل محفظة لا تواجه نفس المستوى من المخاطر.

يُطلق الباحثون على لحظة ظهور الحاسوب الافتراضي الذي يمكنه تنفيذ هذا النوع من الهجمات اسم "يوم Q". لا توجد حاليًا أي آلات تم عرضها علنًا قادرة على سرقة البيتكوين بهذه الطريقة، ولا يعلم أحد على وجه الدقة متى ستظهر.

How do quantum mines work?

تخيل أن شخصًا ما أودع 1 BTC في محفظة قديمة وقد تحتوي على ثغرات أمنية. قبل يوم Q، ينشئ هذا الشخص مخرجًا صغيرًا ومنفصلًا آمنًا كميًا لبيتكوين، يحتوي على دليل مخفي يثبت أنه كان يتحكم في المفتاح الخاص الأصلي قبل أن يصبح السرقة الكمية ممكنة.

يمكنك التفكير فيه كإيصال مغلق للملكية. يمكن للغرباء رؤية هذا الإخراج الصغير، لكنهم لا يستطيعون رؤية الأدلة المخبأة داخله، ولا حتى معرفة أنه فخ.

الآن تخيل لصًا في المستقبل يستخدم حاسوبًا كموميًا لاستعادة المفتاح الخاص لمحفظة قديمة للمستخدم. ووفقًا للقواعد المقترحة من قبل فيلدز، لا يمكن للص أن يأخذ الـ 1 BTC مباشرة: بل يجب عليه أن يُخرِج 1 BTC أخرى من محفظة آمنة كموميًا كضمان.

ستدخل العملتان معًا في مخرج محدود بقيمة إجمالية قدرها 2 BTC. يجب على اللص الانتظار فترة تحدي — 30 يومًا في مثال فيلديز — قبل أن يتمكن من إنفاق الأموال بحرية.

لاحظ صاحب المحفظة هذه المعاملة وكشف عن الإثبات قبل يوم Q. ثم سمح الشبكة لصاحب المحفظة بتحويل كامل مبلغ 2 BTC إلى عنوانها الآمن كمّيًا الذي وعدت به مسبقًا: أي العملات الأصلية الخاصة بها، بالإضافة إلى ضمانات اللص.

المهاجمون لا يمكنهم معرفة مسبقًا أي محافظ قديمة تحتوي على هذه الإيصالات المخفية. حتى إذا نجحوا في استعادة المفتاح الكمي، فقد يتحول الأمر إلى صفقة تؤدي إلى خسارة 1 BTC.

يحتاج حامل المحفظة إلى أصول رهنية مطابقة لبدء نقل العملات القديمة بعد يوم Q. إذا لم تكن تمتلك BTC إضافية، فقد تجعلها القواعد المصممة أيضًا للحد من السارقين من صعبة نقل مدخراتها.

ماذا يحدث للعملات المفقودة أو المهجورة؟

الألغام تكون فعالة فقط إذا كان حاملها قد أعدّها مسبقًا وتمكن من الإفصاح عنها قبل يوم Q. لا يمكنها حماية العملات التي فقد مالكوها مفاتيحهم الخاصة، بما في ذلك بعض المراكز المبكرة من البيتكوين التي يُعتقد عمومًا أنها غير قابلة للاسترجاع.

اقترح Fields آلية ثانية تُسمى "المزاد المضمون". قبل يوم Q، يمكن لشخص ما تأمين بيتكوين آمن كمّيًا، وتقديم عرض سري على محفظة قديمة يتوقع أن يكون اللصوص مستهدفين لها.

افترض أن محفظة تبدو مهجورة تحتوي على 50 BTC. يحاول المهاجم المستقبلي نقلها، مع رهن 50 BTC إضافية؛ خلال فترة المزاد، يمكن لأي شخص قدم عرضًا مسبقًا التحدي محاولة السرقة هذه.

في مثال Fields، يمكن للمتحدي الناجح الاستيلاء على جزء من ضمان المهاجم، بينما يتم تدمير العملة الضعيفة أصلاً بدلاً من مكافأة المُقدِّم. الهدف هو سلب العائد المستقر للسارق، وليس إعادة العملة إلى مالك مفقود.

فكرة الثالثة له هي "مزاد الساتس"، دون الحاجة إلى رهن مسبق. على العكس، فإن إنفاق عملات ضعيفة سيُحفّز سباقًا: الفائز بأعلى عرض يحصل على هذه العملات، لكنه يخصم عرضه الخاص، بينما يدفع صاحب العرض الثاني عرضه دون أن يحصل على شيء.

هذا يشبه قليلاً لعبة مزاد مشهورة: يرفع المزايدين السعر باستمرار لأن لا أحد يريد أن يكون الشخص الذي يخسر أموالًا دون سبب. قد يتجنب اللصوص بدء مسابقة قد تكلفهم أكثر مما يخططون لسرقته.

لماذا لا يتم تجميد البيتكوين ذات المخاطر مباشرة؟

اقتراح للتعامل مع المخاطر الكمية هو تقييد إنفاق المحافظ القديمة بعد موعد النقل. قد يمنع هذا السرقة، لكنه قد يمنع أيضًا أصحابًا شرعيين لم ينقلوا عملاتهم بشكل دائم.

يقوم Fields باستكشاف توازن آخر: السماح لعملات قديمة بالإنفاق، لكن جعل محاولة نقلها مكلفة ويمكن التحدي بها. إذا استطاع كلا الطرفين إنشاء توقيعات فعالة بنفس الدرجة، فلا يمكن للبيتكوين التمييز بين المالك الصادق واللص الكمي.

هذا التوازن قاسٍ إلى حد كبير، لأن أصحاب الحسابات الصادقين قد يحتاجون إلى إيداع ضمانات كبيرة، وقد يفوت أصحاب الحسابات غير النشطة لفترات طويلة فرصة تقديم اعتراض، وقد تؤدي قواعد المزاد إلى تدمير العملات التي تعود لأشخاص لا يزالون على قيد الحياة لكنهم غير متصلين.

ما المطلوب لتحقيق ذلك؟

يتطلب البيتكوين أولاً وسيلة آمنة من حيث الكم لحيازة الأموال وإنفاقها. بعد ذلك، يجب على المحافظ دعم التزامات الملكية المخفية، ويجب على قواعد التوافق في البيتكوين فرض الرهن، وفترة الانتظار، والمعاملات الخاصة للتعافي، والمزاد.

يحتاج المطورون إلى التوصل إلى اتفاق بشأن متى سيتم تفعيل القواعد الجديدة، وكمية الضمان المطلوبة، وكيفية التعامل مع العروض الخاسرة أو الأموال المتبقية. يرى فيلز أن بعض الآليات يمكن إدخالها من خلال تقسيم لين، وهو أسلوب لتغيير قواعد البيتكوين، لكنه لم يقدم تصميمًا تفصيليًا.

هذه التدابير الوقائية غير متوفرة حاليًا في البيتكوين. لم يُصدر فيلز أي خطة تنفيذ أو جدول زمني للتفعيل، كما لم يُحدد في منشوره الأول طريقة الدفع للمزاد، ولا حتى النتيجة النهائية التي يجب أن يحققها المزاد.