قد لا يكون كسر سلسلة كتل البيتكوين باستخدام الحواسيب الكمومية صعبًا كما كان يُعتقد سابقًا، وقد يكون جزءًا من السبب تقنية Taproot الخاصة بالبيتكوين، التي تمكن من إجراء معاملات أكثر كفاءة وخصوصية، وفقًا لفريق Google Quantum AI في منشور مدونة وورقة بيضاء نُشرت حديثًا.
قال الفريق إن قوة الحوسبة المطلوبة لكسر أمان البيتكوين قد تكون أقل بكثير مما كان يُفترض سابقًا، مما يثير أسئلة جديدة حول متى يمكن أن تصبح التهديدات الكمية واقعًا.
في ورقة بيضاء جديدة، وجد الباحثون أن كسر التشفير المستخدم من قبل بيتكوين وإيثريوم قد يتطلب أقل من 500,000 بت كمي فيزيائي، أو qubits، وهو أقل بكثير من "الملايين" التي يُشار إليها غالبًا في السنوات الأخيرة.
أشارت جوجل سابقًا إلى عام 2029 كنقطة محورية محتملة للأنظمة الكمية المفيدة، وقائلةً إن التحول يحتاج أن يحدث قبل ذلك، مما يجعل استنتاج الورقة البحثية بأن الهجمات قد تتطلب طاقة حوسبة أقل أكثر أهمية.
تستخدم الحواسيب الكمومية كيوبتات بدلاً من البتات التقليدية ويمكنها حل بعض المشكلات بسرعة أكبر بكثير من الآلات الحالية. إحدى هذه المشكلات هي كسر نوع التشفير الذي يحمي محافظ العملات المشفرة.
قالت جوجل إنها صممت طريقتين محتملتين للهجوم، كل منهما تتطلب حوالي 1,200 إلى 1,450 كيوبيت عالي الجودة. هذا جزء صغير من التقديرات السابقة ويشير إلى أن الفجوة بين التكنولوجيا الحالية وهجوم قابل للتطبيق قد تكون أصغر مما يعتقد المستثمرون.
كما تحدد الدراسة كيفية عمل مثل هذا الهجوم عمليًا.
بدلاً من استهداف المحافظ القديمة، يمكن للمهاجم الكمي استهداف المعاملات في الوقت الحقيقي. عندما يرسل شخص ما بيتكوين، يتم الكشف مؤقتًا عن قطعة من البيانات تُسمى المفتاح العام. يمكن لحاسوب كمي سريع بما يكفي استخدام هذه المعلومات لحساب المفتاح الخاص وإعادة توجيه الأموال.
وفقًا لنموذج جوجل، يمكن لنظام كمومي إعداد جزء من الحساب مسبقًا، ثم إكمال الهجوم في حوالي تسع دقائق بمجرد ظهور المعاملة. تستغرق معاملات البيتكوين عادةً حوالي 10 دقائق للتأكيد، مما يمنح المهاجم فرصة تقريبية بنسبة 41% للتفوق على التحويل الأصلي.
قد تكون العملات المشفرة الأخرى مثل إيثريوم أقل عرضة لهذا الخطر المحدد لأنها تؤكد المعاملات بشكل أسرع، مما يترك وقتًا أقل لهجوم.
كما تقدّر الورقة أن حوالي 6.9 مليون بيتكوين، أي ما يقارب ثلث العرض الإجمالي، موجودة بالفعل في محافظ حيث تم كشف المفتاح العام بطريقة ما. ويشمل ذلك حوالي 1.7 مليون بيتكوين من السنوات الأولى للشبكة، بالإضافة إلى الأموال المتأثرة بإعادة استخدام العناوين.
هذا الرقم أعلى بكثير من التقديرات الأخيرة من CoinShares، التي حججت بأن حوالي 10,200 بيتكوين فقط كافية للتركيز بشكل كبير على تحريك الأسواق إذا سُرقت.
كما تُلقي النتائج ضوءًا جديدًا على Taproot، ترقية بيتكوين لعام 2021. بينما حسّن Taproot الخصوصية والكفاءة، جعل المفاتيح العامة مرئية على سلسلة الكتل افتراضيًا، مما أزال طبقة من الحماية المستخدمة في تنسيقات العناوين الأقدم.
يقول باحثو جوجل إن هذا الاختيار التصميمي يمكن أن يوسع عدد المحافظ التي تكون عرضة لهجمات كمومية مستقبلية.
تقوم جوجل أيضًا بتغيير طريقة مشاركة أبحاث الأمان الحساسة. بدلاً من نشر التفاصيل خطوة بخطوة لكيفية كسر أنظمة التشفير، استخدم الفريق تقنية تُسمى إثبات الصفر معرفة لإثبات دقة نتائجها دون كشف الطريقة نفسها. وهذا يسمح للآخرين بالتحقق من النتائج مع تقليل خطر استخدام البحث بشكل غير صحيح.
النتيجة الرئيسية للمستثمرين ليست أن الحواسيب الكمومية على وشك كسر التشفير، بل أن الجدول الزمني قد يكون أقصر، والمخاطر أوسع مما كان يُعتقد سابقًا.