باحث في StarkWare ينشر نظام معاملات بيتكوين آمن ضد الكم

نشر باحث في StarkWare نظاماً مفتوح المصدر لجعل معاملات بيتكوين مقاومة لهجمات الحوسبة الكمومية باستخدام قواعد الإجماع الحالية للشبكة فقط — دون الحاجة إلى فورك ناعم، أو ترقية البروتوكول، أو تنسيق على مستوى المجتمع.

تم إصدار المشروع، المسمى Quantum Safe Bitcoin (QSB)، على GitHub بواسطة Avihu Levy، كبير مسؤولي المنتجات في StarkWare وباحث بارز في بيتكوين في الشركة الذي شارك سابقاً في تأليف ColliderScript، وهو بروتوكول لتمكين الحوسبة الحالية على بيتكوين دون تغييرات في الإجماع. شارك Levy أيضاً في تأليف BIP-360، مقترح العنوان المقاوم للكم الذي تم دمجه في مستودع BIP الرسمي لبيتكوين في فبراير — وهو مقترح على عكس QSB، يتطلب فورك ناعم.

"تمتلك StarkWare بعضاً من أفضل المخترقين على هذا الكوكب"، كتب Eric Wall، المؤسس المشارك لـ Taproot Wizards وعضو مجلس إدارة مؤسسة Starknet، على X. "إنه لأمر جميل أن نرى المخترقين يستخدمون قواهم من أجل الخير."

يبني QSB على Binohash، وهي تقنية فحص المعاملات التي طورها Robin Linus من ZeroSync وجامعة ستانفورد، مؤسس BitVM، والتي تم إثباتها على شبكة بيتكوين الرئيسية في فبراير.

لا حاجة لفورك ناعم

التمييز بعدم الحاجة إلى فورك ناعم هو ما يميز QSB. معظم مسارات تعزيز بيتكوين ضد الهجمات الكمومية، بما في ذلك BIP-360 وأنظمة التوقيع المستندة إلى جدول التجزئة الموزع (DHT) مثل SPHINCS+، تتطلب تغييرات على مستوى البروتوكول يجب أن تتنقل عبر عملية الحوكمة البطيئة والمثيرة للجدل بشكل سيء السمعة في بيتكوين.

يُنظر بشكل متزايد إلى اختناق الحوكمة هذا على أنه الثغرة الحقيقية. خلصت ورقة بحثية لـ Google Quantum AI نُشرت في 30 مارس إلى أن كسر التشفير المنحني الإهليلجي لبيتكوين قد يتطلب أقل من 500,000 كيوبت فيزيائي — وهو انخفاض بنحو 20 ضعفاً عن التقديرات السابقة. حذرت الورقة من أن جهازاً متقدماً بما فيه الكفاية يمكن أن يستخرج مفتاحاً خاصاً من مفتاح عام معروض في حوالي تسع دقائق، وهو ما يقع بالكاد ضمن نافذة كتلة بيتكوين التي تبلغ 10 دقائق. حددت Google نفسها موعداً نهائياً في عام 2029 لترحيل خدمات المصادقة الخاصة بها إلى التشفير ما بعد الكمومي.

يتجاوز QSB مسألة الحوكمة تماماً. يعمل النظام ضمن قيود البرمجة القديمة الأكثر صرامة في بيتكوين — 201 رمز تشغيل وحد برمجي يبلغ 10,000 بايت — ويمكن استخدامه من قبل أي شخص على استعداد لدفع حوالي 75 دولاراً إلى 150 دولاراً في حوسبة GPU السحابية وإرسال معاملته مباشرة إلى عامل تعدين عبر خدمة مثل Slipstream من MARA.

كانت StarkWare في مركز جهود الدفاع الكمومي لبيتكوين. جادل المؤسس المشارك Eli Ben-Sasson بأن بيتكوين يجب أن يبدأ في الاستجابة للتهديد الكمومي الآن.

كيف يعمل

تستخدم معاملات بيتكوين القياسية نظام توقيع رقمي يسمى ECDSA لإثبات ملكية الأموال. يمكن لجهاز كمبيوتر كمومي يشغل خوارزمية Shor إجراء هندسة عكسية لعملية التوقيع تلك، واشتقاق المفاتيح الخاصة من المفاتيح العامة وسرقة العملات.

يستبدل QSB نموذج الأمان. بدلاً من الاعتماد على صعوبة المنحنيات الإهليلجية الرياضية — التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية كسرها — فإنه يعتمد على صعوبة عكس دوال معدل التجزئة، والتي لا يمكنها ذلك. يجبر النظام المنفق المحتمل على حل لغز معدل التجزئة مكلف حسابياً يربط المعاملة بمجموعة محددة من المعاملات. أي محاولة لتغيير المعاملة تبطل حل اللغز، مما يتطلب من المهاجم إعادة العمل من الصفر.

النتيجة هي تقريباً 118 بت من الأمان ضد خوارزمية Shor، مقارنة بصفر فعلياً لمعاملات بيتكوين القياسية في عالم ما بعد الكمومي.

مرحلة مبكرة

لا يزال المشروع قيد التنفيذ. تم اختبار بحث تثبيت GPU بنجاح — المرحلة الأولى من ثلاث مراحل مطلوبة لبناء معاملة آمنة كمومياً — وإيجاد نتيجة صالحة بعد حوالي ست ساعات عبر ثماني وحدات معالجة رسومات Nvidia RTX PRO 6000. لكن البحث الموجز والبث على شبكة البلوكشين لم يكتملا بعد من البداية إلى النهاية.

هناك قيود عملية أيضاً. تتجاوز المعاملات حدود سياسة الترحيل الافتراضية ويجب إرسالها مباشرة إلى عمال المناجم. يجب وضع البرنامج النصي للقفل كمخرج عاري لأنه يتجاوز حد البرنامج النصي للاسترداد البالغ 520 بايت في P2SH.

ومع ذلك، يوضح الإصدار أن درجة من المقاومة الكمومية يمكن تحقيقها على بيتكوين اليوم — لأي شخص على استعداد لتحمل التكلفة — دون انتظار موافقة المجتمع على فورك ناعم.

تمت كتابة هذه المقالة بمساعدة سير عمل الذكاء الاصطناعي. جميع قصصنا منسقة ومحررة وتم التحقق من صحتها بواسطة إنسان.