قدرت شبکه بیت کوین به دلیل سیستم رمزنگاری پیچیده‌ای که دارد، بسیار زیاد است. ولی اگر در آینده‌ی نه چندان دوری، کامپیوترها به پیشرفت قابل‌توجهی دست پیدا کنند که استانداردهای رمزنگاری فعلی دیگر به اندازه کافی قوی نباشند چه؟ چه اتفاقی خواهد افتاد؟
پردازش کوانتومی هم خبری خوب و هم به‌نوعی یک خطر جدی محسوب می‌شود. به دلیل آنکه این فناوری به کامپیوترها اجازه می‌دهد از قوانین فیزیک کوانتوم برای سرعت دادن به محاسبات و پردازش حجمی عظیم از اطلاعات استفاده کنند. البته که سیستم‌های امروزی به راحتی قادر به انجام آن و رسیدن به سرعت دلخواه نیستند.
در حال حاضر، کامپیوترهای کوانتومی مراحل ابتدایی توسعه خود را سپری می‌کنند و به صورت عمومی در بازار یافت نمی‌شوند؛ اما احتمال دارد آغاز عصر استفاده از این سیستم‌ها نزدیک‌تر از آن چیزی باشد که بسیاری از افراد تصور می‌کنند.
آیا امکان شکستن کلید خصوصی بیت کوین وجود دارد؟
در همین ابتدای امر لازم است اشاره کنیم که تاکنون چنین اتفاقی رخ نداده است. ولی لازم به ذکر است که یکی از گزینه‌های موجود برای دست یافتن به کلید خصوصی یک کیف پول بیت کوین، «حمله جست‌وجوی فراگیر» (Brute Force) به خود کلید خصوصی است.
این نوع از حمله شامل جست‌وجویی فراگیر و خودکار کامپیوتری درمیان ترکیب‌های ممکن به‌جهت حدس‌زدن یک کلید خصوصی است که نتیجه آن به شخص اجازه دسترسی به دارایی‌های فرد دیگری را می‌دهد.
با این حال، مشکل هکرهای امروزی این است که هر کدام از کلیدهای خصوصی یکی از ۲ به توان ۲۵۶ حالت ممکن است که باید آن را حدس بزنند. برای درک بهتر بزرگی این عدد همین کافی است که بگوییم تعداد کل اتم‌های موجود در جهان احتمالاً کمتر از آن است. کامپیوترهای امروزی نیز قادر به حدس‌زدن این عدد نیستند. مگر اینکه چند صد سال مدام در حال پردازش بر روی یکی از آنها باشند.
با فراگیری کامپیوترهای کوانتومی چقدر فاصله داریم؟
در حال حاضر، فناوری محاسبات کوانتومی به خوبی درحال پیشرفت است. در ماه فوریه ۲۰۲۱ (بهمن ۹۹)، شرکت مایکروسافت از راه‌اندازی سرویسی جدید به نام آزور کوانتوم (Azure Quantum) خبر داد که برای به ارمغان آوردن فناوری کوانتومی به کامپیوترهای این شرکت طراحی شده بود.
در چین نیز اسپین‌کیو (SpinQ)، شرکت بزرگ سازنده قطعات کامپیوتری، در حال کار برروی سیستمی کوانتومی است و درصدد آن است تا در صورت امکان آن را به‌شکل یک کالای عمومی و با قیمتی حدود ۵۰۰۰ دلار در بازار به عرضه برساند. در ماه مارس ۲۰۲۲ (اسفند ۱۴۰۰) نیز مرکز امنیت سایبری ناتو اعلام کرده بود که آزمایش طرح ایمن‌سازی جریان‌های ارتباطی را با عنوان «جهان پساکوانتومی»، توانسته است با موفقیت به پایان برساند.
آیا بیت کوین واقعاً در معرض خطر است؟
در جهان پساکوانتومی، بیت کوین به نوعی در معرض خطر قرار خواهد گرفت. به دلیل آنکه همیشه تراکنش‌های این ارز دیجیتال برای پردازش شدن در صف انتظار قرار می‌گیرند. هر چند که مدت زمان انجام هر پردازش خیلی طولانی نیست.
بلاک‌های جدید شبکه بیت کوین به صورت متوسط در هر ۱۰ دقیقه، یک بار استخراج می‌شوند. همان طور که به احتمال زیاد می‌دانید، تمام تراکنش‌های واجد شرایط، در اولین بلاک دردسترس گنجانده نمی‌شوند. بلکه بخشی از آنها در صف قرار می‌گیرند. به محض اینکه یک تراکنش از صف انتظار خارج شده و در یکی از بلاک‌های شبکه ثبت شود، دیگر هیچکسی نمی‌تواند آن را دست‌کاری کند. با این حال، قبل از تأییدشدن تراکنش، «هرچند از نظر تئوری» امکان شبیه‌سازی کلید خصوصی یک آدرس وجود دارد. همین امر به هکر اجازه می‌دهد قبل از تأیید بلاک جدید در شبکه، وجوهی را از کیف پول کاربر به سرقت رساند.
اندرسن چنگ (Andersen Cheng)، مدیرعامل پست کوانتوم (Post-Quantum)، شرکت مطرح فعال در زمینه پردازش کوانتومی و امنیت شبکه، در مصاحبه خود گفته است:
وقتی یک کلید عمومی در معرض دید قرار گرفته باشد، یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند کلید خصوصی مربوط به آن را تقریباً سریع، در چند دقیقه یا حداکثر چند ساعت پیدا کند.
با این وجود، چنگ اعتقاد دارد که این تهدید تنها به مسئله تأیید تراکنش‌ها مربوط نمی‌شود و به نوعی اعتماد کاربران را نیز تحت شعاع قرار می‌دهد.
مدیرعامل پست کوانتوم در ادامه می‌گوید:
تهدید اصلی این اتفاق درباره لورفتن کلیدهای خصوصی نیست، بلکه بحث بیشتر بر سر این موضوع است که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند بدون اینکه قربانی حتی متوجه شود، کلید خصوصی او را شبیه‌سازی کرده و همین امر باعث می‌شود اعتماد سرمایه‌گذاران به کارکرد امضاها نیز خدشه‌دار شود.
ولی نگران نباشید، چرا که هنوز به چنین مرحله‌ای نرسیده‌ایم. براساس گفته مارک وبر (Mark Webber) از دانشگاه ساسکس بریتانیا، شکستن این سطح از رمزنگاری به یک کامپیوتر کوانتومی با ۱.۹ میلیارد کیوبیت (Qubit) قدرت پردازشی نیازمند است. این هم رقم بسیار زیادی است. علی‌الخصوص وقتی که در نظر بگیرید که در حال حاضر بهترین کامپیوترهای کوانتومی شرکت «IBM» تنها ۱۲۷ کیوبیت قدرت پردازش دارند.
پیش‌تر نیز چنگ در مصاحبه‌ای عنوان کرده بود که محاسبات کوانتومی چیزی نیست که به این زودی‌ها وارد دنیای ما شود. با این حال، این را نیز نمی‌توان گفت که محاسبات کوانتومی و خطراتی که ممکن است این فناوری ایجاد کند، صنعت ارزهای دیجیتال را درگیر خود نخواهد کرد.
چنگ در ادامه اضافه کرده است:
افرادی که می‌گویند لازم نیست نگران کامپیوترهای کوانتومی باشیم، چون ۱۰، ۲۰ یا حتی ۳۰ سال با ظهور آنها فاصله داریم، اغلب درحال صحبت درباره کامپیوترهای کوانتومی تجاری هستند. ولی در دنیای امنیت سایبری، تهدید از آن چیزی که تصورش را می‌کنید هم به ما نزدیک‌تر است.
در حقیقت، بر اساس برخی تخمین‌ها، ممکن است فقط پنج سال دیگر تا رسیدن به یک کامپیوتر کوانتومی که قادر باشد کدهای یک سیستم رمزنگاری‌شده را بشکند، فاصله داشته باشیم. البته این امر به این معنی نیست که کامپیوترهای کوانتومی ۵ سال آینده قادر خواهند بود تا سیستم رمزنگاری بیت کوین را نیز دور بزنند.
چنگ با اشاره به اجتناب ناپذیر بودن این مسئله، اضافه کرد:
ما [اکنون] نگران نمونه اولیه یک کامپیوتر کوانتومی هستیم که با کیفیت پایینی و در یک زیرزمین ساخته شده است (اشاره‌ای به پروژه دانشگاه مریلند آمریکا). این کامپیوتر قادر است تا مدل‌های رمزنگاری فعلی را بشکند و همان طور که پیش‌تر نیز توضیح دادم، ارزهای دیجیتال را نیز درگیر خطرات این فناوری کند. به‌طور کلی، اکوسیستم ارزهای دیجیتال باید در مقابل کامپیوترهای کوانتومی ایمن شوند.
ویتالیک بوترین، هم‌بنیان‌گذار اتریوم، در سال ۲۰۱۹ و در رابطه با کامپیوترهای کوانتومی گفته بود که:
اگر بخواهم نظرم را درباره دستاوردهای اخیر فناوری محاسبات کوانتومی در یک جمله خلاصه کنم، باید بگویم که رابطه آنها با محاسبات کوانتومی واقعی، چیزی شبیه به رابطه بین بمب‌های هیدروژنی و هم‌جوشی هسته‌ای است. اثبات اینکه این پدیده و قابلیت استفاده از انرژی آن وجود دارد یا خیر، امکان‌پذیر است؛ ولی همچنان تا رسیدن به مرحله استفاده واقعی از آن فاصله زیادی داریم.
برای مقابله با خطرات کامپیوترهای کوانتومی چه کنیم؟
افراد بسیاری در حال یافتن راهی برای جلوگیری از این مشکل بالقوه هستند که نه تنها روی بیت کوین و ارزهای دیجیتال تأثیر خواهد گذاشت، بلکه برروی سایر سیستم‌های رمزنگاری‌شده مانند بانک‌ها و دیگر تشکیلات نیز اثر خواهد گذاشت.
محققان دانشگاه امپریال کالج (Imperial College)، یک سافت فورک برای بلاک چین بیت کوین پیشنهاد دادند که می‌تواند به «انتقال امن دارایی‌ها بین کیف پول‌های مقاوم در برابر فناوری کوانتومی» منجر شود. برخی دیگر از فعالان در این حوزه نیز افزایش اندازه کلیدهای بیت کوین را پیشنهاد کرده‌اند.
با این حال، کوین شیرز (CoinShares)، شرکت فعال در حوزه مدیریت دارایی‌های دیجیتال، در وب‌سایت خود اینگونه نوشته است که استفاده از محاسبات کوانتومی برای شکستن ساختار رمزنگاری بیت کوین حتی اگر یک تلاش بیهوده نباشد، کاری غیرعقلانی و منطقی خواهد بود.
کوین شیرز در این باره گفته است:
معتقدیم که با جمع‌بندی درباره هزینه‌های توسعه و قابلیت‌های فنی کامپیوترهای کوانتومی، می‌توان به این موضوع پی برد که در حال حاضر و شاید تا ابد، رقابت با ماینرهای ای‌سیک (ASIC) از نظر فنی و اقتصادی غیرعملی خواهد بود.
با وجود این اظهارات، کارشناسان کوین شیرز توصیه کرده‌اند که به جهت جلوگیری از تهدیدهای احتمالی، بهتر است در یک دهه آینده نسبت به «تغییر زیرساخت‌های رمزنگاری کنونی» اقدام شود.