إيثيريوم تقترح أمانًا ما بعد الكم لأكثر من 104 مليار دولار من ETH المُرَهَّنة

أخذ مطورو إيثريوم خطوة أولى نحو حماية الشبكة من التأثير المحتمل لحوسبة الكم من خلال اقتراح إعادة تصميم عقد إيداع المدققين في البلوكشين. يمكن أن تسمح التغييرات المخطط لها في النهاية لإيثريوم بتبني أنظمة تشفير مصممة لمقاومة هجمات الكم، مما يساعد على حماية ما يقارب 104 مليارات دولار من الإيثير المربوط.

تم تقديم الاقتراح يوم الاثنين إلى مستودع اقتراحات تحسين إيثريوم تحت التسمية المؤقتة EIP-8394. سيستبدل هذا الاقتراح البنية التشفيرية الثابتة لعقد الإيداع بإطار أكثر مرونة يمكنه استيعاب أحجام مفاتيح مختلفة وتخزين معلومات تحدد مخطط التشفير المستخدم لكل إيداع مُتحقق.

يتم حاليًا تجميد حوالي 42.4 مليون ETH في نظام الرهان في إيثريوم، حيث يعتمد المُحققون على توقيعات BLS المستندة إلى التشفير المنحني البيضاوي.

النظام فعّال للغاية لأنه يسمح بدمج عدد كبير من التوقيعات الخاصة بالموثوقين في توقيع واحد مضغوط، مما يقلل من كمية البيانات المطلوبة للحفاظ على آلية التوافق في إيثريوم.

ومع ذلك، فقد تصبح هذه الكفاءة نقطة ضعف إذا وصلت الحواسيب الكمية إلى مستوى من القوة الحسابية قادر على تشغيل خوارزمية شور. يمكن لمثل هذا الجهاز أن يكسر الافتراضات الرياضية التي تقوم عليها التشفير المنحني الإهليلجي، وتمكّن المهاجمين من تزوير بيانات المدققين.

يفرض عقد الإيداع الحالي لإيثيريوم حدودًا ثابتة على البيانات التشفيرية، مما يسمح بمفاتيح عامة بطول 48 بايت وبيانات تعريف توقيع بطول 96 بايت. تم تصميم هذه المعلمات حول BLS وترك مساحة ضئيلة لخطط تشفير ما بعد الكم الأكبر بكثير.

في إطار إعادة التصميم المقترح، سيدعم العقد مفاتيح أو بيانات اعتماد تصل إلى 8,192 بايت. كما سيحدد كل إيداع المخطط التشفيري الذي يستخدمه، مما يسمح لإيثريوم بإدخال معايير إضافية بمرور الوقت.

سيتم تحديد BLS في البداية كمخطط صفر، بينما يمكن أن تُنشئ مقترحات تحسين إيثريوم المستقبلية خيارات تشفير إضافية.

سيكون العقد المقترح يحتوي على ثلاث مراحل تشغيلية: معطل، وتم تمكين BLS، وتم إيقاف BLS.

المرحلة النهائية ستمنع بشكل دائم المُدققين الجدد من الانضمام إلى الشبكة باستخدام بيانات BLS. ومع ذلك، لن يتأثر المُدققون الحاليون فورًا بالانتقال.

كما ستلغي المقترح آلية معالجة الإيداع التي تم استخدامها منذ أن أطلقت إيثريوم التخزين المضمون في عام 2022. بدلاً من ذلك، ستنتقل هذه الوظيفة إلى الإطار الأحدث المسؤول بالفعل عن سحوبات المدققين وتحديثات أخرى مرتبطة بالمدققين.

تفعيل العقد المعاد تصميمه سيتطلب شقًا متناسقًا يشمل طبقتي التنفيذ والتوافق في إيثريوم. لم تُحدد بعد عناوين العقد النهائية أو جدول النشر.

قال توماس كوراتجر، أحد المؤلفين الثلاثة للProposal، على X إن إيثريوم وبيتكوين يتحركان كلاهما نحو التوقيعات القائمة على التجزئة كحل محتمل لعصر ما بعد الكم.

يمكن لبعض المخططات القائمة على التجزئة الخالية من الحالة التي وضّحها المعهد الوطني للمعايير والتقنية أن تتطلب حوالي 8 كيلوبايت لكل توقيع، مما يتوافق بشكل عام مع السعة المقترحة البالغة 8,192 بايت.

في المقابل، تعتمد البدائل الحالة المدمجة على عدادات تُدخل مخاطر أمنية خاصة بها. إن إعادة استخدام مفتاح التوقيع الحالة حتى مرة واحدة فقط يمكن أن يُعرض المفتاح الخاص المقابل للخطر.

كما أشار كوراتجر، فإن الانتقال إلى التشفير ما بعد الكمي ليس مجرد مسألة استبدال خوارزمية بأخرى.

يأتي هذا الاقتراح وسط تزايد التحذيرات من التأثير المحتمل للحوسبة الكمية على شبكات البلوكشين.

كشفت بحوث نُشرت من قبل Google Quantum AI في مارس عن خمسة مسارات هجوم كمومي محتملة تستهدف إيثريوم. وقدرت الدراسة أن أكثر من 100 مليار دولار من الأصول عبر المحافظ وأنظمة التخصيص والعقود الذكية وشبكات الطبقة الثانية يمكن أن تتعرض في النهاية لهجمات كمومية.

على نحو منفصل، قدّرت شركة الأمان الكمي Project Eleven في مايو أن احتمال تطوير آلة قادرة على كسر توقيعات المنحنيات الإهليلجية يمكن أن يتجاوز 50% بحلول عام 2033، مع تحديد عام 2030 كسيناريو محتمل سابق.

كما قدرت الشركة أن أكثر من 65% من جميع ETH مخزنة في عناوين تكون مفاتيحها العامة مرئية بالفعل على البلوكشين، مما قد يزيد من تعرضها إذا أصبحت الحواسيب الكمومية قادرة على استغلال المعايير التشفيرية الحالية.

يمثل اقتراح إيداع المُحقق جزءًا واحدًا فقط من استراتيجية إيثريوم الأوسع نطاقًا ما بعد الكميّة.

يتم النظر في اقتراح منفصل، EIP-8141، لإدراجه في ترقية Hegotá المتوقعة في وقت لاحق من هذا العام. وسيسمح هذا الاقتراح للحسابات القياسية لإيثريوم بالتبديل إلى مخططات تشفير مختلفة دون الحاجة إلى نقل أصول المستخدمين إلى عنوان محفظة جديد.

معًا، ستُعالج المقترحان الجانبين كلاهما لبيئة إيثريوم: المُصدّقون المسؤولون عن تأمين الشبكة والمستخدمون العاديون持有的 الأصول عليها.

لقد حددت مؤسسة إيثريوم هدفًا تقريبيًا لعام 2029 لإكمال التغييرات الأساسية في البروتوكول المطلوبة لمعالجة مخاطر الحوسبة الكمية.

يُشير نهج إيثريوم إلى أن الشبكة تُعامل الحوسبة الكمية كمُخاطر بنية تحتية على المدى الطويل، بدلاً من الانتظار حتى تصبح التقنية قوية بما يكفي لتهديد التشفير الحالي. إن عقد الإيداع المقترح مهم بشكل خاص، لأن استبدال نظام تشفير أساسي بعد أن يصبح الهجوم تقنيًا ممكنًا قد يكون أكثر إرباكًا بكثير من إعداد البنية التحتية مسبقًا.

ومع ذلك، فإن الانتقال لن يكون مباشرًا. فبشكل عام، تتطلب التوقيعات ما بعد الكم كمية بيانات أكبر ويمكن أن تُدخل تنازلات تشغيلية جديدة، بينما يجب على إيثريوم تنسيق التغييرات عبر المُحققين والمستخدمين والتطبيقات وكلا الطبقتين من بروتوكولها.

لذلك، فإن المسألة الأساسية ليست ما إذا كان إيثريوم يمكنه في النهاية تبني التشفير المقاوم للحوسبة الكمية، بل ما إذا كان يمكنه إكمال الانتقال في وقت كافٍ دون المساس بكفاءة اللامركزية التي تدعم الشبكة اليوم. إذا تطورت الحوسبة الكمية أسرع مما هو متوقع، فقد يصبح قدرة إيثريوم على التحول التدريجي بدلاً من التصرف تحت الضغط أحد أهم اختبارات مرونتها على المدى الطويل.