کامپیوتر کوانتومی و بیت کوین؛ چالش دارایی‌های قدیمی

بحث درباره تقاطع فناوری کامپیوتر کوانتومی و بیت کوین در سال‌های اخیر از فرضیات صرف فاصله گرفته و وارد مرحله بررسی سناریوهای فنی شده است. بر اساس سناریوی بدبینانه‌ای که نیک کارتر، تحلیلگر و سرمایه‌گذار مطرح مطرح کرده است، یک مهاجم در آینده می‌تواند با بازسازی کلیدهای خصوصی کوین‌های راکد و ارسال انبوه تراکنش‌ها در محدوده ۱۰ بلاک متوالی، ثبات بازار و اعتماد عمومی به شبکه را با تکانه‌ای جدی روبه‌رو کند. داده‌های گلس‌نود نشان می‌دهد حدود ۶.۰۴ میلیون بیت‌کوین (معادل ۳۰.۲ درصد از کل عرضه فعلی) دارای کلیدهای عمومی افشا‌شده هستند که همین امر آنها را در معرض ریسک الگوریتم شور قرار می‌دهد.

سناریوی تخلیه سریع کوین‌های آسیب‌پذیر در بلاک‌چین

تهدید محاسبات کوانتومی عمدتاً بر کلیدهای عمومی آشکار متمرکز است؛ به‌ویژه خروجی‌های اولیه از نوع Pay-to-Public-Key (P2PK) و آدرس‌های تپ‌روت که مستقیماً کلید عمومی را فاش می‌کنند. با به‌کارگیری الگوریتم شور در رایانه‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر، استخراج کلید خصوصی از کلید عمومی امکان‌پذیر می‌شود. طبق محاسبات تئوریک، اگر مهاجمی ۵۰,۰۰۰ خروجی قدیمی حاوی ۵۰ بیت‌کوین (در مجموع ۲.۵ میلیون بیت‌کوین) را در اختیار بگیرد، حجم بایت این تراکنش‌ها در قالب محدودیت وزن استاندارد بلاک‌های بیت‌کوین جای می‌گیرد. این مجموعه تراکنش فرضی با توجه به سقف وزنی ۴۰ میلیون واحدی برای ۱۰ بلاک، می‌تواند در کمتر از ۱۰۰ دقیقه روی زنجیره پردازش و تایید شود.

طرح‌های پیشنهادی برای ارتقای پروتکل و چالش قفل دارایی‌ها

توسعه‌دهندگان برای خنثی‌سازی این بردار حمله چندین پروپوزال فنی ارائه داده‌اند. پروپوزال BIP-۳۶۰ ساختار Pay-to-Merkle-Root را معرفی می‌کند تا مسیر مصرف کلیدهای افشا‌شده را حذف کند. همچنین پیش‌نویس BIP-۳۶۱ یک جدول زمانی چندساله برای منسوخ کردن امضاهای سنتی و اعمال شروط بازیابی سخت‌گیرانه پیشنهاد می‌دهد. ایده‌های دیگری نظیر طرح PACT دن رابینسون (بر پایه اثبات تقدم زمانی کنترل آدرس) و طرح Hourglass V2 (محدود کردن سقف برداشت P2PK به ۱ بیت‌کوین در هر بلاک) نیز مطرح هستند. با این حال، جیمسون لاپ تخمین می‌زند حدود ۲.۶ میلیون بیت‌کوین به دلیل غیرفعال بودن دائمی مالکان توانایی مهاجرت به استانداردهای جدید را ندارند و در صورت لغو اعتبارسنجی امضاهای سنتی، برای همیشه غیرقابل مصرف خواهند شد.

تحلیل کوین‌گرام

مواجهه بیت‌کوین با پیشرفت رایانش کوانتومی بیش از آنکه یک بن‌بست رمزنگاری باشد، یک چالش اجماع اجتماعی و حاکمیتی عمیق است. پروتکل بیت‌کوین همواره بر اصل تغییرناپذیری و احترام به قواعد اولیه استوار بوده است؛ قاعده‌ای که می‌گوید هر شخصی با در دست داشتن امضای معتبر، مالک دارایی است. اما ورود سیستم‌های کوانتومی این مرز را مخدوش می‌کند، چرا که تفکیک امضای مالک واقعی از کلید استخراج‌شده توسط مهاجم کوانتومی روی زنجیره غیرممکن خواهد بود.

از منظر اقتصاد شبکه، مسدودسازی پیش‌دستانه آدرس‌های P2PK قدیمی و کوین‌های منتسب به ساتوشی ناکاموتو اگرچه ریسک دامپ ناگهانی چند میلیون کوین را مهار می‌کند، اما بدعتی کم‌سابقه در نفی قرارداد اولیه شبکه به شمار می‌رود. برای جامعه بیت‌کوین، پذیرش مهاجرت به امضاهای پسا‌کوانتومی تا پیش از سال ۲۰۲۹ مستلزم ایجاد توازن میان حفظ امنیت کل شبکه و احترام به حقوق مالکانی است که به هر دلیل قادر به جابه‌جایی کوین‌های خود نیستند.

جمع‌بندی

پروتکل‌های پیشنهادی برای مقاوم‌سازی شبکه در برابر تهدیدات کوانتومی امکان‌پذیر و در حال بررسی هستند، اما هزینه اجرایی آنها می‌تواند قربانی شدن کوین‌های غیرفعال باشد. تا زمانی که کامپیوترهای کوانتومی به ظرفیت شکست الگوریتم‌های فعلی نرسیده‌اند، بیت‌کوین پنجره زمانی محدودی برای اجماع روی رویکردی متوازن میان امنیت اکوسیستم و محافظت از دارایی‌های قدیمی در اختیار دارد.

سوالات متداول

آیا کامپیوترهای کوانتومی فعلی توان شکستن رمزنگاری بیت‌کوین را دارند؟

خیر، در حال حاضر هیچ کامپیوتر کوانتومی با منابع و کیوبیت‌های پایدار کافی برای اجرای الگوریتم شور و استخراج کلید خصوصی بیت‌کوین ساخته نشده است.

چرا بیت‌کوین‌های اولیه در برابر حملات کوانتومی آسیب‌پذیرتر هستند؟

زیرا در تراکنش‌های اولیه (P2PK)، کلید عمومی مستقیماً در بلاک‌چین افشا می‌شد، در حالی که در فرمت‌های جدیدتر هش کلید ذخیره می‌شود و تا قبل از اولین تراکنش خرج، پنهان می‌ماند.

اگر امضاهای قدیمی منسوخ شوند چه اتفاقی برای مالکان قانونی می‌افتد؟

دارندگانی که کوین‌های خود را پیش از مهلت‌های ارتقای شبکه به ساختارهای ضدکوانتومی منتقل نکنند، ممکن است دسترسی و توانایی انتقال دارایی‌های خود را به‌طور دائم از دست بدهند.