شهدت التطورات الحديثة في الأجهزة الكمومية، مثل معالج “ويليو” من جوجل، تقليصًا كبيرًا في الجدول الزمني المتوقع لتطوير أجهزة كمبيوتر كمومية قادرة على كسر التشفير الحالي. في عالم البلوكشين، حيث تعتمد المحافظ على معايير اشتقاق المفاتيح مثل BIP32 وBIP44 وSLIP-10، يمكن لجهاز كمبيوتر كمومي يعمل بخوارزمية “شور” استعادة أي مفتاح خاص من المفتاح العام المقابل له، مما يهدد جميع المحافظ النشطة حاليًا.
لمواجهة هذا التهديد، نقدم نهجًا مبتكرًا يحافظ على تنسيق العنوان الحالي دون أي تغيير، مع استبدال خطوة التوقيع التقليدية بإثبات معرفة صفري (NIZK) يثبت معرفة البذرة الأصلية للمحفظة. هذا النهج لا يتطلب ترحيل العناوين أو تسجيل مفاتيح جديدة، ويوفر حماية ضد الهجمات الكمومية من خلال الاعتماد على قوة دوال التجزئة وصعوبة كسر إثباتات NIZK.
ما هي مشكلة الحوسبة الكمومية مع البلوكشين؟
تعتمد معظم محافظ العملات الرقمية على تشفير المنحنيات الإهليلجية (ECC) لتوليد المفاتيح. يمكن لجهاز كمبيوتر كمومي قوي تشغيل خوارزمية “شور” لاستعادة المفتاح الخاص من المفتاح العام بسرعة. هذا يعني أن أي محفظة تم استخدامها سابقًا وأرسلت معاملة (حيث يكشف المفتاح العام) تكون عرضة للاختراق.
الحل الجديد: إثبات معرفة البذرة
بدلاً من تغيير تنسيق العناوين بالكامل، وهو ما يمثل تحديًا كبيرًا لجميع الشبكات، نقترح الاحتفاظ بالعنوان كما هو مع إثبات أن المستخدم يعرف البذرة السرية للمحفظة. هذا يشبه إثبات أنك تمتلك مفتاح صندوق بريد دون الحاجة إلى تغيير رقم الصندوق نفسه.
QBIP32: معيار اشتقاق مفاتيح جديد
نقدم أيضًا QBIP32، وهو نظام اشتقاق مفاتيح جديد يعمل مع جميع المنحنيات الإهليلجية المستخدمة في البلوكشين (مثل secp256k1 وEd25519). هذا النظام يولّد التوقيع والمفتاح العام وعنصر التحقق في عملية واحدة مبسطة، مما يجعله أسرع وأكثر أمانًا.
سرعة الأداء وكفاءته
أثبتت الاختبارات أن النظام الجديد يقدم أداءً ثابتًا بغض النظر عن عمق سلسلة الاشتقاق. يستغرق التوقيع والإثبات حوالي 12-13 ثانية، بينما التحقق لا يتجاوز 10 ميلي ثانية. هذا يعني أن المستخدمين لن يلاحظوا أي تأخير في معاملاتهم اليومية.
FAQ
س1: هل يجب علي نقل أموالي إلى محفظة جديدة قريبًا؟
لا يوجد خطر فوري حاليًا، لكن من المهم متابعة التطورات. الحلول الجديدة تسمح بالبقاء على نفس العناوين مع تحديث طريقة التوقيع فقط، مما يقلل الحاجة للترحيل.
س2: ما الفرق بين هذا الحل وتغيير خوارزمية التوقيع بالكامل؟
الحل الحالي يحافظ على تنسيق العناوين المعروفة ولا يتطلب تغيير البنية التحتية للشبكات بأكملها، بينما تغيير الخوارزمية يستلزم ترحيل جميع المحافظ وتحديث جميع العقد.
س3: هل هذه الحلول متوافقة مع جميع العملات الرقمية؟
نعم، QBIP32 مصمم ليعمل مع جميع المنحنيات الإهليلجية المستخدمة حاليًا وأي عملات مستقبلية، مما يجعله حلاً شاملاً لمشكلة التهديد الكمومي في البلوكشين.
