بیتکوین در مسیر مقاومت در برابر رایانههای کوانتومی: ادغام BIP 360 و چالشهای پیشرو
توسعهدهندگان بیتکوین با ادغام پیشنهاد بهبود BIP 360 در مخزن GitHub، گام دیگری برای ایجاد چارچوبی مقاوم در برابر رایانههای کوانتومی برداشتهاند. این پیشنهاد یک نوع خروجی جدید به نام Pay-to-Merkle-Root معرفی میکند که بخش آسیبپذیر ارتقای Taproot را حذف میکند. با این حال، زمانبندی دقیق ظهور رایانههای کوانتومی قدرتمند و چالشهای اجماع در شبکه بیتکوین، موضوعات بحثبرانگیز اصلی هستند.
نکات کلیدی
– توسعهدهندگان بیتکوین پیشنهاد بهبود BIP 360 را برای مقابله با تهدیدات کوانتومی در مخزن رسمی GitHub ادغام کردند.
– BIP 360 یک نوع خروجی جدید به نام Pay-to-Merkle-Root معرفی میکند که مسیر هزینهکرد کلید آسیبپذیر در ارتقای Taproot را غیرفعال میسازد.
– رئیس دانشگاه Caltech پیشبینی کرده که رایانههای کوانتومی تحملپذیر خطا ظرف پنج تا هفت سال آینده ظهور خواهند کرد.
– برخی محققان و راهنماییهای NIST نشان میدهد که دستیابی به ماشینهای کوانتومی مرتبط با رمزنگاری ممکن است دههها به طول بینجامد.
– فعالسازی هرگونه تغییر در بیتکوین نیازمند اجماع گسترده میان ماینرها، اپراتورهای نود، کسبوکارها و کاربران است.
– نگرانی اصلی برخی، نه سختافزار کوانتومی، بلکه مقاومت فزاینده جامعه بیتکوین در برابر تغییرات و سختشدن پروتکل شبکه است.
– تهدید کوانتومی برای بیتکوین هنوز نامشخص است، اما توسعهدهندگان معتقدند باید بهعنوان یک ریسک وجودی جدی گرفته شود.
گام جدید بیتکوین با ادغام BIP 360
توسعهدهندگان بیتکوین با ادغام پیشنهاد بهبود BIP 360 در مخزن رسمی Bitcoin Improvement Proposals یا BIPs در GitHub، حرکت خود به سمت ایجاد زیرساختی مقاوم در برابر رایانههای کوانتومی آینده را رسمیتر کردند. این ادغام بهخودیخود تغییر را فعال نمیکند، بلکه پیشنهاد را وارد مرحله بررسی رسمی توسط جامعه مینماید.
BIP 360 یک نوع خروجی جدید به نام Pay-to-Merkle-Root یا به اختصار P2MR معرفی میکند. طراحی این پیشنهاد، یک قابلیت فنی به نام «هزینهکرد از مسیر کلید» را غیرفعال میسازد. این قابلیت در شرایط فعلی، هنگام خرج کردن سکهها، کلید عمومی را آشکار میکند و آن را در معرض حمله الگوریتمهای کوانتومی قرار میدهد.
اتان هایلمن، محقق رمزنگاری و از نویسندگان مشترک BIP 360، توضیح میدهد که این پیشنهاد یک نقطه ضعف خاص در ارتقای Taproot را هدف قرار داده است. Taproot که در سال ۲۰۲۱ به شبکه بیتکوین اضافه شد، اگرچه حریم خصوصی و کارایی را بهبود بخشید، اما مسیر هزینهکرد کلید آن در برابر حملات کوانتومی آسیبپذیر باقی ماند.
هایلمن میگوید: «مسیر هزینه کلید، ایمن در برابر کوانتوم نیست زیرا کلید عمومی را افشا میکند. این به آن معناست که یک مهاجم مجهز به رایانه کوانتومی میتواند به مسیر کلید حمله کرده و داراییها را بدزدد، حتی اگر اسکریپت هزینهکرد کاملاً ایمن باشد.» Pay-to-Merkle-Root با حذف این بخش آسیبپذیر، در عین حال قابلیت Taproot برای ارتقا در فورکهای نرم آینده را حفظ میکند.
جدال بر سر زمانبندی: پنج سال یا چند دهه؟
بحث اصلی حول محور تهدید کوانتومی، نه تنها بر سر چگونگی مقابله، بلکه بر سر زمان احتمالی وقوع آن متمرکز است. این تهدید ریشه در الگوریتم شور دارد که در صورت اجرا روی یک رایانه کوانتومی قدرتمند و تحملپذیر خطا، میتواند کلیدهای خصوصی را از کلیدهای عمومی استخراج کند.
توماس روزنباوم، رئیس دانشگاه Caltech، در یک بحث عمومی اخیر اظهار داشت که انتظار دارد سیستمهای کوانتومی تحملپذیر خطا ظرف سالهای آینده ظهور کنند. او به حضار گفت: «من معتقدم که ما ظرف پنج تا هفت سال آینده یک رایانه کوانتومی عملکردی و تحملپذیر خطا خواهیم ساخت.» او افزود که ایالات متحده باید در مورد چگونگی محافظت از اطلاعات حساس خود تجدید نظر کند.
پیشرفتهای اخیر در محاسبات کوانتومی نیز ادعاهای روزنباوم را تقویت میکند. در سپتامبر، Caltech اعلام کرد که محققان موفق به حفظ انسجام بیش از ۶۰۰۰ کیوبیت با دقت ۹۹.۹۸ درصد شدهاند. یک ماه بعد، IBM از ایجاد یک حالت درهمتنیده ۱۲۰ کیوبیتی خبر داد که آن را بزرگترین و پایدارترین نمایش از این نوع تا به امروز توصیف کرد.
با این حال، دیدگاهها در این زمینه یکسان نیست. هایلمن معتقد است پیشبینی دقیق زمان پیشرفتهای محاسبات کوانتومی غیرقابل اعتماد است. او میگوید: «هیچ راه خوب و مشخصی برای پیشبینی آن در بازه زمانی بیش از یک، دو یا سه سال آینده وجود ندارد. من واقعاً شگفتزده میشدم اگر این اتفاق در پنج سال آینده رخ دهد. من به آن بهعنوان یک عدم قطعیت و یک ریسک که با گذشت زمان افزایش مییابد، نگاه میکنم.»
هشدار NIST و نگرانی از سختشدن پروتکل بیتکوین
موسسه ملی فناوری و استانداردهای ایالات متحده یا NIST، اهداف مهاجرت به رمزنگاری پساکوانتومی را تا اواسط دهه ۲۰۳۰ تعیین کرده است. این زمانبندی محافظهکارانه نشاندهنده چالش فنی عظیم این انتقال است.
در همین حال، جیمزون لوپ، کوپراینت و مدیر ارشد امنیت شرکت توسعه کیف پول Casa، پیشنهاد میکند که دستیابی به ماشینهای کوانتومی که بتوانند رمزنگاری مدرن را تهدید کنند، ممکن است دههها به طول بینجامد. او به Decrypt گفت: «در حال حاضر، ما چندین مرتبه بزرگی با داشتن یک رایانه کوانتومی مرتبط با رمزنگاری فاصله داریم، حداقل تا جایی که میدانیم. اگر نوآوری در محاسبات کوانتومی با نرخ نسبتاً خطی مشابهی ادامه یابد، سالهای زیادی طول خواهد کشید – احتمالاً بیش از یک دهه، شاید حتی چند دهه – قبل از اینکه به آن نقطه برسیم.»
لوپ نگرانی بزرگتر را نه سختافزار کوانتومی، بلکه مقاومت فزاینده جامعه بیتکوین در برابر تغییر میداند. او با اشاره به فرآیند سختشدن پروتکلهای شبکه در طول زمان میگوید: «طبیعت پروتکلهای شبکه این است که به مرور زمان استخوانی میشوند. معنای واقعی آن این است که دستیابی به اجماع در یک شبکه غیرمتمرکز متشکل از نودهای بسیار مختلف، سختتر و سختتر میشود.»
چالش اجماع و آینده نامشخص تهدید کوانتومی
فعالسازی یک پیشنهاد مانند BIP 360 در شبکه بیتکوین، فرآیندی پیچیده و نیازمند اجماع گسترده است. هایلمن توضیح میدهد که این فرآیند نیازمند «اجماع تقریبی» در میان ماینرها، اپراتورهای نود، کسبوکارها و کاربران است. پس از آن، یک کلاینت فعالسازی جداگانه منتشر میشود که معمولاً قبل از قفل شدن تغییر، نیاز به پشتیبانی حدود ۹۵ درصدی در یک دوره پایدار دارد.
با این حال، برخی در صنعت بلاکچین، ریسک کوانتومی را نظری یا ناشی از ترس میدانند. آنها استدلال میکنند که اگر سیستمهای کوانتومی در مقیاس بزرگ ظهور کنند، احتمالاً قبل از هدف قرار دادن کیف پولهای فردی، زیرساختهای متمرکز مانند صرافیها یا بانکها را هدف خواهند گرفت.
هایلمن این دیدگاه را میپذیرد که احتمال کوچک اما واقعی وجود دارد که محدودیتهای فیزیکی مانع از رسیدن رایانههای کوانتومی به مقیاسی شود که بیتکوین را تهدید کند. اما او تأکید میکند: «اما من با آن بسیار مانند چیزی برخورد میکنم که نامشخص است. برای بیتکوین مهم است که ارزشمند، مفید باشد و ریسکهای وجودی را جدی بگیرد، حتی اگر در مورد میزان واقعی خطر آنها عدم قطعیت وجود داشته باشد.»
حرکت با پیشنهادهایی مانند BIP 360 نشان میدهد که بخشی از جامعه توسعهدهنده بیتکوین ترجیح میدهد از هم اکنون بستر را برای آیندهای نامطمئن آماده کند، حتی اگر زمان وقوع تهدید هنوز در هالهای از ابهام باشد.