يقدّر الباحثون في شركة الحوسبة الكمية Alice & Bob أن آلة بحوالي 30,000 كيوبيت فيزيائي يمكنها كسر التشفير الذي يحمي محافظ البيتكوين في أقل من ساعة واحدة، باستخدام كمية أجهزة أقل بكثير مما اقترحته النماذج السابقة.
قدر جوجل في مارس أن حاسوبًا كموميًا مستقبليًا سيحتاج إلى أقل من 500,000 كيوبيت فيزيائي لاختراق التشفير الخاص ببيتكوين، مقارنة بتقديرات سابقة في الملايين. إن التقدير الجديد لـ Alice & Bob البالغ 29,588 كيوبيت هو أقل بحوالي 17 مرة من الرقم السابق لجوجل، على الرغم من أن الدراستين تستخدمان تصاميم وأفتراضات مختلفة في الأجهزة.
تشير النتائج إلى أن قوة الحوسبة المطلوبة لتهديد البيتكوين قد تكون أصغر مما كان متوقعًا سابقًا، مما قد يجعل مثل هذه الهجمات أقرب إلى الواقع مما كان يُعتقد سابقًا.
أيضًا، تضيف أبحاث أليس وبوب مخاوف بشأن البيتكوين BTC$80,240.86 المحتفظ بها في عناوين تكون مفاتيحها العامة مكشوفة بالفعل. تسمح المفتاح العام للشبكة البيتكوين بتأكيد المعاملات دون كشف المفتاح الخاص المستخدم للسماح بالإنفاق. يمكن لحاسوب كمي قوي أن يعمل بشكل عكسي من المفتاح العام لاستعادة المفتاح الخاص وسرقة العملات.
"نعم، يصبح من الأهمية القصوى أن يبدأ الهجرة الآن،" كما قال دهمون غودارزي، خبير التشفير الأول في Alice & Bob لـ CoinDesk. "نحن نعرف مدى صعوبة وطول هذه المهمة، وهذه الورقة تُظهر أن خوارزمية شور يمكن تشغيلها في وقت أقرب مما نعتقد."
ستستغرق الهجوم حوالي 62 دقيقة، مقارنةً بوقت الكتلة المتوسط لبتكوين البالغ 10 دقائق. وهذا يجعله بطيئًا جدًا لسرقة الأموال من معاملة قبل تأكيدها. وعند سؤاله عما إذا كان إضافة كيوبتات إضافية يمكن أن يقلل الوقت إلى أقل من 10 دقائق، قال غودارزي إن فريقه لم يكمل بعد الحسابات الضرورية.
"لا توجد أرضية معمارية،" قال غودارزي، الذي يحمل شهادة دكتوراه في التشفير. كما قال إن العمل الإضافي يمكن أن ينتج تقديرات مماثلة لبحث جوجل السابق، الذي نمذج هجومًا يستغرق حوالي تسع دقائق.
الفرق مهم لأن البيتكوين تواجه نوعين من المخاطر الكمية: المعاملات المعلقة للتأكيد والبيتكوين المخزنة في عناوين تم كشف مفاتيحها العامة بالفعل. هذا الأخير سيمنح المهاجم مزيدًا من الوقت لاشتقاق المفتاح الخاص.
أكثر من 6 ملايين بيتكوين مخزنة خلف مفاتيح عامة مكشوفة، وبالتالي عرضة، مما يجعل هذه الأصول أهدافًا محتملة لهجمات كمومية مستقبلية.
أكد غوردارزي أن نتائج آليس وبوب نظرية. وقال إن شركته تتوقع أن تتقارب تحسينات الأجهزة وانخفاض متطلبات الموارد في أوائل الثلاثينيات من القرن الحالي.
هذا يترك مطوري بيتكوين يواجهون جدولاً زمنياً صعباً: فقد يستغرق استبدال التوقيعات المعرضة للخطر عبر شبكة لامركزية سنوات، حتى لو كانت الآلات القادرة على استغلالها لا تزال قيد التطوير.
استخدم الباحثون في Alice & Bob خوارزمية شور، وهي طريقة يمكنها السماح للحواسيب الكمية ذات القدرة الكافية بحل مسائل رياضية لا تستطيع الآلات التقليدية فك شفرتها في وقت عملي.
الكيوبت هو وحدة البيانات الأساسية في الحاسوب الكمومي التي يمكن أن تكون 0 و1 في نفس الوقت، مما يسمح له بحل المشكلات المعقدة بشكل أسرع بكثير من الحاسوب العادي، الذي تكون وحدة البيانات الأساسية فيه هي البت، والتي لا يمكن أن تكون إلا 0 أو 1، ولكن ليس كليهما معًا.