نشر باحث من StarkWare ما يدعي أنه أول طريقة لجعل معاملات البيتكوين آمنة ضد الحوسبة الكمية على الشبكة الحية اليوم، دون أي تغييرات في بروتوكول البيتكوين. ومع ذلك، فإن هذه الخطة تكلف ما يصل إلى 200 دولار لكل معاملة، وهي مصممة كإجراء طارئ وليس كحل دائم.
في ورقة بحثية نُشرت هذا الأسبوع، قدم باحث من StarkWare، أفيهو ليفي، نظام "بيتكوين الآمن كمّيًا" أو QSB، وهو مخطط يهدف إلى تمكين معاملات مقاومة للحوسبة الكمية دون الحاجة إلى إجراء تغييرات على بروتوكول البيتكوين، من خلال استبدال افتراضات الأمان القائمة على التوقيعات بإثباتات قائمة على التجزئة في تصميمه.
يعتمد التصميم القائم على التجزئة على البقاء أمام نوع الهجوم الكمي الذي سيُضعف التشفير الحالي، لكنه ينقل العبء من التوافق إلى الحساب، مما يتطلب عملًا ثقيلًا على وحدات معالجة الرسوميات خارج السلسلة لكل معاملة.
افكر في التوقيعات الرقمية التقليدية كتوقيع يدوي على شيك، والذي يثبت أنك وافقت على معاملة باستخدام مفتاح سري يمكن للآخرين التحقق منه باستخدام مفتاح عام.
في البيتكوين، تُسمى هذه التوقيعات الرقمية توقيعات ECDSA. وهي آمنة ضد الحواسيب الحالية، لكن حاسوبًا كموميًا مستقبليًا قويًا بما يكفي يمكن، نظريًا، استخلاص المفتاح السري من المفتاح العام وربما تعريض الأموال للخطر.
تُصلح QSB هذه العيوب من خلال إعادة تصميم النظام حول نوع مختلف من التشفير، يشمل إثباتات قائمة على التجزئة، وهي أكثر شبهاً ببصمة مقاومة للتلاعب، حيث يتم إنشاء ملخص رياضي فريد للبيانات بدلاً من الاعتماد على التوقيع وحده. ويُقال إن تزويرها أو عكسها صعب للغاية، حتى بالنسبة للحواسيب القوية.
تعمل QSB بالكامل ضمن قواعد الإجماع الحالية لبيتكوين للمعاملات التقليدية. لا تتطلب أي ترقية لينة (تحديث برمجي)، ولا إشارة من العمال، ولا جدول زمني للتفعيل. هذا يشكل تناقضاً حاداً مع BIP-360، وهي المقترح المقاوم للكمون الذي تم دمجه في مستودع مقترحات التحسين الرسمية لبيتكوين في فبراير، لكنه لا يمتلك تنفيذاً من Bitcoin Core ويتواجه مع تأخيرات حوكمة تمتد لسنوات.
يُبنى الاقتراح على فكرة سابقة تُعرف باسم Binohash، التي أضافت طبقة إضافية من العمل الحسابي لتأمين معاملات البيتكوين. المشكلة أنّه يعتمد على نوع من التشفير من المتوقع أن تحطمه الحواسيب الكمية. في الواقع، هذا يعني أن الحماية تتلاشى في سيناريو كمي. يمكن للمهاجم تجاوز فحص الأمان الأساسي للنظام بالكامل، مما يجعله غير فعال.
لكن الحل القائم على التجزئة يعني معاملات باهظة الثمن للغاية.
يتطلب إنشاء معاملة صالحة البحث عبر مليارات المرشحات الممكنة، وهي عملية يقدّر ليفي أن تكلف بين 75 و200 دولار باستخدام وحدات معالجة رسوميات سحابية عادية. حاليًا، تكلفة إرسال معاملة بيتكوين عبر البلوكشين هي حوالي 33 سنتًا.
يأتي النظام أيضًا مع عقبات عملية. فلن تمر معاملات QSB عبر سلسلة كتل البيتكوين العادية مثل المدفوعات النموذجية. بدلاً من ذلك، سيحتاج المستخدمون على الأرجح إلى إرسالها مباشرة إلى عمال التعدين المستعدين لمعالجتها.
كما أنها لا تعمل مع طبقات أسرع وأقل تكلفة مثل شبكة Lightning، وهي أكثر تعقيدًا بكثير في الإنشاء. يتطلب إنشاء معاملة تفويض الحسابات الثقيلة إلى أجهزة خارجية، بدلاً من التوقيع والإرسال البسيط من المحافظ.
يصف ليفي الخطة على أنها "إجراء أخير"، وليست بديلاً عن الترقيات على مستوى البروتوكول. تظل المقترحات مثل BIP-360، التي تهدف إلى إدخال مخططات توقيع مقاومة للحوسبة الكمية من خلال عملية ترقية لينة، الحل طويل الأمد الأكثر قابلية للتوسع، لكنها قد تستغرق سنوات للتفعيل.
جدول زمني لتفعيل BIP-360 غير مؤكد. يُقيّم المراهنون على Polymarket احتمالات منخفضة لحدوثه هذا العام، وتوفر تاريخ حوكمة البيتكوين سببًا قليلاً للإلحاح — فقد استغرق Taproot حوالي سبع سنوات ونصف من الفكرة إلى التنفيذ. ومع ذلك، فإن الحواسيب الكمومية الناضجة القادرة على كسر التشفير الذي يحمي الشبكة ليست قادمة غدًا أيضًا.
تقدم QSB شيئًا مختلفًا: طريقة للبقاء على قيد الحياة خلال كسر كمي باستخدام القواعد الحالية، إذا كان المستخدمون مستعدين لدفع ثمنها.