پردازشگرهای کوانتومی سدهای امنیتی شبکههای بلاکچین را خواهند شکست
یافتههای اخیر نشان میدهد الگوریتمهای محافظتی شبکههای بلاکچین ممکن است بسیار زودتر از آنچه پیشتر تصور میشد در برابر ماشینهای محاسباتی نسل جدید آسیبپذیر شوند. گزارش مشترکی که در مقالات علمی منتشر شده، حاکی از آن است که یک رایانه مبتنی بر اتمهای خنثی قادر است کلیدهای خصوصی کاربران را استخراج کند. این معماری تازه نهتنها نیاز به سختافزارهای پیچیده را کاهش میدهد، بلکه معادلات امنیتی فعلی را نیز تغییر میدهد. به همین دلیل صنعت اقتصاد دیجیتال با یک محدودیت زمانی جدی روبهرو است و باید برای انتقال داراییهای کاربران به زیرساختهای ایمنتر و مقاومسازی پلتفرمها اقدام کند.
سقوط آزاد پیشنیازهای محاسباتی
کیوبیتها واحدهای بنیادین ماشینهای پردازش کوانتومی هستند و مقیاس توانمندی این سامانهها را مشخص میکنند. برخلاف پردازندههای کلاسیک که توان آنها عمدتاً با معیار سرعت سنجیده میشود، در محاسبات کوانتومی تعداد کیوبیتها بازتابدهنده گستره فضای پردازش است. محاسبات پیشین دانشمندان نشان میداد غلبه بر رمزنگاری بلاکچین به صدها هزار واحد فیزیکی نیاز دارد. با این حال، مقاله جدید نشان میدهد یک سیستم مجهز به ۲۶۰۰۰ کیوبیت فیزیکی میتواند الگوریتم استاندارد ECC‑۲۵۶ را در مدت ۱۰ روز رمزگشایی کند؛ الگوریتمی که امنیت تراکنشها در بلاکچینهای بیتکوین و اتریوم بر پایه آن تأمین میشود.
در مقابل، نهادهای مالی سنتی برای حفاظت از پلتفرمهای نسل دوم وب از الگوریتم RSA‑۲۰۴۸ استفاده میکنند. بررسیها نشان میدهد نفوذ به این پروتکل به منابع پردازشی و زمان بیشتری نیاز دارد. شکستن این الگوریتم به حدود ۱۰۲۰۰۰ کیوبیت و زمانی نزدیک به سه ماه در یک معماری پردازش موازی نیازمند است. تفاوت اصلی به ماهیت رمزنگاری منحنی بیضوی بازمیگردد که کلیدهای کوتاهتری تولید میکند و همین ویژگی، نفوذ ماشینهای کوانتومی به شبکههای رمزارز را آسانتر کرده است.
همافزایی مدارهای گوگل و اتمهای خنثی
انتشار این پژوهش تقریباً همزمان با ارائه مقالهای از شرکت گوگل در حوزه هوش مصنوعی کوانتومی انجام شده است. مهندسان گوگل در آن گزارش آستانه نفوذپذیری شبکهها را کمتر از ۵۰۰۰۰۰ کیوبیت فیزیکی برآورد کرده و پیشبینی کردهاند که تا سال ۲۰۲۹ میلادی، رمزنگاری بیتکوین بهطور کامل شکسته شود. تیم اوراتومیک نیز برای طراحی چارچوب آزمایش خود از مدارهای کوانتومی معرفیشده توسط گوگل استفاده کرده است.
با این حال، پژوهشگران این شرکت در مرحله پیادهسازی مسیر متفاوتی را انتخاب کردند و ساختار مبتنی بر اتمهای خنثی را جایگزین روشهای پیشین ساختند. در این معماری، اتمها با استفاده از پرتوهای لیزر کنترل میشوند و نقش کیوبیت را ایفا میکنند؛ روشی که بهرهوری شبکه پردازشی را افزایش میدهد. آزمایشها نشان داد این ساختار میتواند نیاز سختافزاری را به حدود یکپنجاهم برآوردهای اولیه گوگل کاهش دهد. روند تاریخی محاسبات نیز نشان میدهد پیشنیاز اجرای الگوریتمهای شکست رمز طی دو دهه گذشته بهطور مداوم کاهش یافته است. برای نمونه، در سال ۲۰۱۲ اجرای چنین حملاتی به بیش از یک میلیارد کیوبیت نیاز داشت، در حالی که برآوردهای فعلی به مراتب پایینتر هستند؛ روندی که فشردهتر شدن زمانبندی تهدیدات سایبری را نشان میدهد.
سایه تهدید بر سرمایههای راکد
بازه زمانی ۱۰ روزه برای رمزگشایی میتواند الگوی حملات احتمالی را تغییر دهد. در چنین شرایطی، سناریوی «حمله فوری» که در گزارش گوگل مطرح شده بود احتمال کمتری پیدا میکند. در این سناریو، مهاجم باید یک تراکنش زنده را رهگیری کرده و پیش از تأیید نهایی شبکه، کلید آن را در چند دقیقه بشکند؛ محدودیتی که در شرایط فعلی اجرای آن را دشوار میکند.
در مقابل، داراییهایی که در آدرسهای قدیمی نگهداری میشوند بیش از همه در معرض خطر قرار دارند. حسابهای اولیه شبکه که کلیدهای عمومی آنها پیشتر آشکار شده است، اهداف اصلی ماشینهای کوانتومی محسوب میشوند. آمارها نشان میدهد حدود ۶.۹ میلیون واحد بیتکوین در این کیف پولهای آسیبپذیر نگهداری میشود و مالکان آنها تاکنون اقدامی برای جابهجایی داراییهای خود انجام ندادهاند.
تضاد منافع و مسابقه با زمان
نویسندگان این مقاله علمی ارتباط مالی مستقیمی با شرکت اوراتومیک دارند. شش نفر از ۹ پژوهشگر این تیم کارمند این استارتاپ هستند و همزمان در آن سهام دارند. در نتیجه انتشار این نتایج، علاوه بر ارزش علمی، میتواند نقشه راه توسعه سختافزاری این شرکت را نیز برجسته کند و برای آنها مزیت تجاری ایجاد کند.
با این حال، روند پیشرفت فناوری مسیر نسبتاً روشنی را نشان میدهد. توان محاسباتی سختافزارها بهطور پیوسته در حال افزایش است و مسئله اصلی دیگر امکانپذیری شکستن الگوریتمهای رمزنگاری نیست، بلکه زمان وقوع آن است. به همین دلیل توسعهدهندگان شبکههای توزیعشده باید پیش از کاهش هزینههای پردازش کوانتومی، معماری پلتفرمهای خود را به سیستمهای مقاوم در برابر محاسبات کوانتومی ارتقا دهند.
انتهای پیام/
