بیت‌کوین زیر تیغ کوانتوم!
با پیشرفت سریع تراشه‌های کوانتومی و هشدار کارشناسان فناوری، الگوریتم امنیتی بیت‌کوین ممکن است ظرف ۲ تا ۵ سال آینده قابل نفوذ شود و آینده رمزارزها در معرض خطر قرار گیرد.
شتاب بی‌سابقه پیشرفت در حوزه رایانش کوانتومی، امروز یکی از جدی‌ترین چالش‌ها را پیش‌روی امنیت دیجیتال و رمزنگاری‌های متداول قرار داده است. الگوریتم SHA-۲۵۶ که ستون امنیتی شبکه بیت‌کوین و بسیاری از رمزارز‌های دیگر محسوب می‌شود، سال‌ها به‌عنوان سدی نفوذناپذیر در برابر تهدیدات محاسباتی شناخته می‌شد. اما اکنون با ظهور نسل جدید تراشه‌های کوانتومی و نزدیک‌شدن به عصر رایانه‌های مقاوم در برابر خطا، این تصور دیرینه در معرض تردید قرار گرفته است.
یکی از مهم‌ترین هشدار‌ها در این زمینه از سوی چاماث پالیاپیتیا، کارآفرین و سرمایه‌گذار مطرح حوزه فناوری مطرح شده که معتقد است احتمال شکست رمزنگاری بیت‌کوین توسط رایانه‌های کوانتومی ظرف دو تا پنج سال آینده کاملاً واقعی است. این هشدار، هم‌زمان با معرفی تراشه ۱۰۵ کیوبیتی «ویلو» از سوی گوگل، نگرانی‌ها درباره امنیت رمزنگاری کلاسیک را بیش از پیش برجسته کرد.
گزارشی که در ادامه می‌خوانید، بر پایه مجموعه‌ای از منابع معتبر بین‌المللی از جمله گزارش‌های فین‌بولد (Finbold)، سخنان مستند پالیاپیتیا، اسناد فنی گوگل درباره تراشه Willow مستندات به‌روزشده شرکت بلک‌راک در حوزه ETF بیت‌کوین، و تحلیل‌های مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) در زمینه رمزنگاری پساکوانتومی تدوین شده است.
هدف این گزارش ارائه تحلیلی جامع و دقیق از تهدید کوانتومی علیه بیت‌کوین و بررسی چشم‌انداز‌های امنیتی پیش‌رو در عصر محاسبات فراکلاسیک است.
دیوار‌های امنیتی رمزارزها در معرض تهدید کوانتومی
رمزنگاری الگوریتم SHA-۲۵۶ که هسته امنیت بیت‌کوین را تشکیل می‌دهد، سال‌ها به عنوان سدی نفوذناپذیر در برابر حملات سایبری شناخته می‌شد. اما امروز، با ظهور تراشه‌های کوانتومی قدرتمند و چشم‌انداز رایانه‌های کوانتومی مقاوم در برابر خطا (Fault-Tolerant Quantum Computers) این سد در حال ترک برداشتن است.
یکی از مهم‌ترین هشدار‌ها در این زمینه، از سوی چاماث پالیاپیتیا، سرمایه‌گذار میلیاردر و مدیر پیشین شرکت فیس‌بوک مطرح شد. او اعلام کرد که احتمال شکسته شدن رمزنگاری بیت‌کوین توسط رایانه‌های کوانتومی طی ۲ تا ۵ سال آینده کاملاً جدی است. این هشدار، پس از معرفی تراشه کوانتومی جدید گوگل به نام «ویلو» (Willow) با ظرفیت ۱۰۵ کیوبیت صادر شد؛ تراشه‌ای که نقطه عطفی در مسیر توسعه محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود.
رمزنگاری SHA-۲۵۶؛ سنگ‌بنای امنیت بیت‌کوین
رمزنگاری SHA-۲۵۶ (Secure Hash Algorithm ۲۵۶-bit) که توسط آژانس امنیت ملی آمریکا (NSA) توسعه داده شده، یکی از قدرتمندترین الگوریتم‌های هش موجود است که به طور گسترده در بلاک‌چین بیت‌کوین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این الگوریتم، امکان ایجاد امضا‌های دیجیتال غیرقابل بازگشت و مقاوم در برابر حملات محاسباتی را فراهم می‌کند.
در حال حاضر، شکستن الگوریتم SHA-۲۵۶ با رایانه‌های کلاسیک عملاً غیرممکن است و نیاز به هزاران سال زمان و توان پردازشی دارد. اما رایانه‌های کوانتومی با استفاده از الگوریتم‌هایی مانند الگوریتم شور (Shor's Algorithm)، می‌توانند با کارایی به مراتب بیشتر این رمزنگاری‌ها را هدف قرار دهند.
جهش گوگل در توسعه تراشه‌های کوانتومی؛ Willow با ۱۰۵ کیوبیت
در سال ۲۰۲۴، گوگل از تراشه کوانتومی جدیدی به نام Willow پرده‌برداری کرد. این تراشه دارای ۱۰۵ کیوبیت (Qubit) عملیاتی است و نسبت به تراشه‌های قبلی از لحاظ پایداری، دقت و قابلیت اجرای الگوریتم‌های پیچیده کوانتومی پیشرفت چشمگیری دارد.
چاماث پالیاپیتیا با تحلیل توان پردازشی Willow اعلام کرد که اگر حدود ۸۰۰۰ تراشه مشابه در کنار یکدیگر عمل کنند، می‌توانند الگوریتم SHA-۲۵۶ را در مدت زمان کوتاهی شکست دهند. اگرچه فعلاً تجمیع این تعداد تراشه به دلیل چالش‌های فنی و مهندسی، در عمل امکان‌پذیر نیست، اما سرعت پیشرفت حوزه کوانتوم به‌گونه‌ای است که این سناریو را نمی‌توان در بلندمدت نادیده گرفت.
تهدید واقعی زمانی آغاز می‌شود که کوانتوم «مقاوم در برابر خطا» شود
در حال حاضر، بزرگ‌ترین مانع بر سر راه اجرایی شدن تهدید کوانتومی برای رمزارزها، نبود رایانه‌های کوانتومی مقاوم در برابر خطا (Fault-Tolerant Quantum Computers) است. این سیستم‌ها باید بتوانند میلیون‌ها کیوبیت را به‌طور پایدار و با نرخ خطای بسیار پایین کنترل کنند؛ هدفی که هنوز چندین سال با تحقق کامل فاصله دارد.
کارشناسان معتقدند تا زمانی که این سیستم‌ها ساخته نشوند، الگوریتم‌های کنونی مانند SHA-۲۵۶ همچنان از امنیت نسبتاً بالایی برخوردارند. با این حال، عدم اقدام پیش‌دستانه برای مهاجرت به الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم، می‌تواند در آینده‌ای نزدیک به فجایع امنیتی در حوزه بلاک‌چین منجر شود.
اقدام بلک‌راک و اشاره مستقیم به تهدید کوانتوم
اقدام اخیر شرکت بلک‌راک (BlackRock) بزرگ‌ترین شرکت مدیریت دارایی جهان، در به‌روزرسانی پرونده ETF بیت‌کوین خود و درج هشدار رسمی درباره تهدید کوانتومی، نشان‌دهنده جدی بودن این مسئله در سطح بازار‌های مالی بین‌المللی است. این نخستین‌بار است که یک نهاد مالی بزرگ به طور رسمی احتمال شکست امنیت بیت‌کوین را در اسناد خود لحاظ می‌کند.
تحلیلگران می‌گویند این حرکت می‌تواند زنگ خطری برای دیگر بازیگران بازار رمزارز باشد تا به سمت مقاوم‌سازی زیرساخت‌های رمزنگاری خود در برابر تهدیدات کوانتومی حرکت کنند.
ضرورت مهاجرت به الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم
در واکنش به این تهدید، بسیاری از توسعه‌دهندگان بلاک‌چین پیشنهاد داده‌اند که شبکه‌های رمزارزی باید به سمت الگوریتم‌های جدید رمزنگاری پیش بروند که در برابر حملات کوانتومی مقاوم هستند. این الگوریتم‌ها که به عنوان Post-Quantum Cryptography یا رمزنگاری پساکوانتومی شناخته می‌شوند، در حال حاضر در مراکز پژوهشی و نهاد‌های استانداردسازی از جمله موسسه ملی فناوری و استاندارد‌های آمریکا (NIST) در حال بررسی و تأیید هستند.
برخی از الگوریتم‌های پیشنهادی عبارت‌اند از:
• Lattice-based Cryptography
• Multivariate Polynomial Cryptography
• Hash-Based Signatures
• Code-based Cryptography
هرچند پیاده‌سازی این الگوریتم‌ها در شبکه‌ای به گستردگی بیت‌کوین با موانع فنی، اقتصادی و اجتماعی مواجه است، اما بی‌توجهی به آن می‌تواند در آینده‌ای نه‌چندان دور کل اکوسیستم رمزارزها را دچار فروپاشی کند.
آیا تهدید کوانتومی اغراق‌آمیز است؟
در مقابل دیدگاه‌هایی که تهدید کوانتومی را قریب‌الوقوع می‌دانند، گروهی از متخصصان نیز معتقدند که نگرانی‌ها در این زمینه اغراق‌آمیز است. به گفته این گروه، حتی در صورت دسترسی به رایانه‌های کوانتومی قدرتمند، اجرای حمله مؤثر به شبکه بیت‌کوین نیازمند توان عظیم محاسباتی هم‌زمان، هماهنگی دقیق و دسترسی به اطلاعات لحظه‌ای شبکه است؛ شرایطی که دستیابی به آنها در عمل دشوار خواهد بود.
با این حال، همان‌طور که تاریخچه فناوری‌های نوین نشان داده، عدم آمادگی در برابر تهدیدات آینده‌نگرانه می‌تواند منجر به هزینه‌های سنگین شود.
آینده بیت‌کوین در گرو هوشیاری جامعه رمزنگاری
تهدید رایانش کوانتومی برای بیت‌کوین، اگرچه هنوز در مرحله نظری و آزمایشگاهی قرار دارد، اما با شتاب‌گیری توسعه سخت‌افزار‌ها و الگوریتم‌های کوانتومی به تهدیدی واقعی در سال‌های پیش رو تبدیل خواهد شد. هشدار چهره‌هایی، چون چاماث پالیاپیتیا و اقدام شرکت‌هایی، چون بلک‌راک نشان می‌دهد که زمان انکار این تهدید به پایان رسیده است.
جامعه بلاک‌چین و رمزارز اکنون باید با نگاهی آینده‌نگرانه و علمی مسیر مهاجرت به الگوریتم‌های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم را هموار سازد.
آینده بیت‌کوین تنها در گرو ارزش بازار یا میزان پذیرش عمومی آن نیست؛ بلکه در گرو مقاومت آن در برابر تحولات فناورانه‌ای است که بنیان‌های امنیتی دنیای دیجیتال را دگرگون می‌کنند.