تكشف جوجل أن الحوسبة الكمومية يمكنها كسر أمان البيتكوين واعتراض المعاملات

نشرت شركة جوجل مؤخرًا دراسة تفصيلية تكشف مدى ضعف التشفير الذي تستخدمه شبكة البيتكوين في مواجهة تقدم الحوسبة الكمومية. أظهر عملاق التكنولوجيا أن الوقت اللازم لكسر رموز الأمان الحالية يتناقص بشكل كبير مع تطوير معالجات جديدة. يعد هذا التنبيه بمثابة علامة فارقة لضرورة اعتماد معايير أمنية أكثر قوة عبر النظام البيئي الرقمي.

ويقود فريق الذكاء الكمي التابع للشركة، والمعروف باسم Quantum AI، التحقيقات حول كيفية تأثير هذه التكنولوجيا على معايير التشفير الحالية. وفقًا للتوقعات المقدمة، ستتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية عالية الأداء بالقدرة النظرية على اعتراض المعاملات حتى قبل أن تتمكن blockchain من التحقق منها رسميًا. يدعو هذا السيناريو إلى التشكيك في الثبات الذي كان حتى ذلك الحين يعتبر الركيزة الأساسية للعملات المشفرة.

• تطوير خوارزميات قادرة على إجراء عمليات حسابية معقدة في ثوانٍ.
• قدرة معالجة تفوق أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحالية بملايين المرات.
• خطر وشيك على المفاتيح الخاصة التي تحمي الأصول الرقمية عالية القيمة.
• الحاجة إلى الانتقال إلى الأنظمة التي تستخدم التشفير المقاوم للكم.

التهديد الحقيقي للمعايير الأمنية الحالية

يزعم خبراء الشركة أن الآلات الكمومية ستشكل تهديدًا كبيرًا لجميع معايير التشفير التي تدعم الإنترنت اليوم. يرجع تركيز الدراسة على البيتكوين إلى بنية العملة، التي تعتمد على مسائل رياضية تستغرق أجهزة الكمبيوتر التقليدية قرونًا لحلها، لكن الآلات الكمومية تعالجها بسرعة. إن إمكانية توقع التحقق من صحة الكتلة من شأنها أن تسمح للجهات الخبيثة بتغيير وجهة الأموال بطريقة لا يمكن اكتشافها على المدى القصير.

التغطية الكاملة: News (AR)

تتضمن عملية كسر هذا الأمان تطبيق خوارزمية Shor، القادرة على تحليل الأعداد الصحيحة بكفاءة عالية. وبينما تعمل الشبكة العالمية لعمال المناجم على الحفاظ على الإجماع، يمكن لجهاز كمبيوتر كمي قوي بما فيه الكفاية أن يعمل بمفرده لتخريب قواعد البروتوكول. لا يهدف التنبيه إلى خفض قيمة الأصل، بل إلى تشجيع مجتمع المطورين على البحث عن حلول برمجية تدعم عصر ما بعد الكم بطريقة مبكرة وآمنة.

التخطيط الاستراتيجي لعصر ما بعد الكم

لقد وضعت جوجل بالفعل جدولًا زمنيًا داخليًا طموحًا للتعامل مع هذا التحول التكنولوجي الحتمي الذي من المتوقع أن يغير مشهد أمن المعلومات. الهدف الذي حددته الشركة هو التأكد من أن جميع أنظمتها الداخلية وخدماتها العالمية جاهزة تمامًا للتشفير ما بعد الكمي (PQC) بحلول عام 2029. وتسعى هذه المبادرة إلى إنشاء طبقة من الحماية تستخدم خوارزميات رياضية لا تستطيع حتى أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأكثر تقدمًا فك شفرتها بسهولة.

تشير حركة السوق هذه إلى أن حماية البيانات لن تعتمد بعد الآن فقط على معالجة القوة الغاشمة للتركيز على منطق التخليط الجديد. وتأمل الشركة أنه من خلال قيادة هذا التغيير، ستحذو المنظمات المالية والحكومية الأخرى حذوها لمنع انهيار البنية التحتية الحيوية. ينتقل أمن ما بعد الكم من مفهوم المختبر النظري إلى متطلب تشغيلي إلزامي في أقل من عقد من الزمن.

اعرف المزيد: التقدم الكمي لشركة IBM: تتفوق أجهزة الشركة على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية في الاختبارات

كيف يعمل الاعتراض في شبكات blockchain

القلق الرئيسي الذي كشفت عنه الدراسة هو قدرة الكمبيوتر الكمي على التصرف خلال النافذة الزمنية التي تنتظر فيها المعاملة التأكيد. في النظام الحالي، هناك تأخير بين اللحظة التي يرسل فيها المستخدم البيتكوين واللحظة التي يقوم فيها القائمون بالتعدين بتضمين السجل في كتلة نهائية. خلال هذه الفترة بالضبط، تمكنت تكنولوجيا الكم من تحديد المفتاح العام وحساب المفتاح الخاص المقابل لتحويل القيم في الوقت الفعلي.

وتتعلق مشكلة عدم الحصانة هذه بالطريقة التي يتم بها إنشاء التوقيعات الرقمية في بروتوكول ساتوشي ناكاموتو الأصلي. إذا لم تخضع الشبكة لتحديث عميق لخوارزميات التوقيع الخاصة بها، فإن خطر حدوث خسائر مالية واسعة النطاق يصبح احتمالًا إحصائيًا حقيقيًا مع تطور الأجهزة الكمومية. في الوقت الحالي، تظل الشبكة آمنة ضد أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، لكن التقادم التكنولوجي لأساليب الدفاع الحالية هو النقطة المركزية في المناقشة التقنية المثارة.

التحديات في ترقية البروتوكولات اللامركزية

على عكس الأنظمة المركزية التي تسيطر عليها شركة واحدة، فإن ترقية البيتكوين تتطلب إجماعًا بين آلاف المشاركين حول العالم. إن تنفيذ التوقيعات المقاومة للهجمات الكمومية سيتطلب “شوكة ناعمة” أو “هارد فورك” معقدة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تقسيم المجتمع إذا لم يكن هناك اتفاق بالإجماع. يجادل العديد من المطورين بأن حجم مفاتيح التشفير الجديدة يمكن أن يطغى على تخزين البلوكشين، مما يجعل الشبكة أبطأ وأكثر تكلفة بالنسبة للمستخدم النهائي.

• زيادة متوسط ​​حجم المعاملة بسبب التوقيعات الأكثر تعقيدًا.
• متطلبات قدرة معالجة أكبر للتحقق من صحة العقد الفردية.
• احتمال عدم التوافق مع محافظ الأجهزة القديمة التي لا تدعم الخوارزميات الجديدة.
• صعوبة ترحيل العملات المعدنية الموجودة في العناوين التي فقدت مفاتيحها الخاصة.

التأثير على ثقة المستثمرين المؤسسيين

يؤدي إصدار Google لهذه البيانات إلى إنشاء جدل ضروري حول طول عمر الأصول الرقمية كمخزن للقيمة في عالم متقدم تقنيًا. يراقب المستثمرون المؤسسيون، الذين يمتلكون الآن أسهمًا كبيرة في سوق العملات المشفرة، عن كثب التقدم في الحوسبة الكمومية لضبط استراتيجيات الحفظ الخاصة بهم. وينظر العديد من المحللين إلى الشفافية بشأن العيوب المحتملة على أنها خطوة إيجابية حتى لا تتفاجأ الصناعة بالاختراق التكنولوجي المفاجئ.

خلفية القضية: IBM تصل إلى مرحلة تاريخية مع أول شريحة تكنولوجية أقل من 1 نانومتر، مما يدفع عصر الحوسبة الكمومية

كان رد فعل السوق حذرا، مع زيادة البحث عن المشاريع التي ولدت بالفعل مع التركيز على الأمن الكمي. وفي حين لا تزال عملة البيتكوين هي الرائدة بلا منازع، فإن الضغط على الابتكار التكنولوجي لم يكن أعلى من أي وقت مضى منذ إنشائها في عام 2009. وتعمل دراسة جوجل بمثابة حافز للمطورين الأساسيين لتسريع الاختبار باستخدام توقيعات لامبورت أو الأساليب الأخرى التي تضمن سلامة البيانات لعقود قادمة.

المنظور الفني لقوة المعالجة

لكسر تشفير 256 بت المستخدم حاليًا، تشير التقديرات إلى أن الكمبيوتر الكمي سيحتاج إلى ملايين الكيوبتات المستقرة مع معدل خطأ منخفض. حاليًا، لا تزال أقوى الآلات في العالم تعمل بمئات أو بضعة آلاف من الكيوبتات، مما يوفر هامش أمان مؤقتًا للمستخدمين. ومع ذلك، فإن وتيرة التطور تتبع منطق النمو الأسي، الذي يمكن أن يقصر الوقت المتوقع لهذه الآلات للوصول إلى النضج اللازم.

في نفس الموضوع: يحقق حاسوب هيليوس الكمي دقة غير مسبوقة ويسرع تطور التكنولوجيا

استثمرت جوجل مليارات الدولارات لتقليل الضوضاء الكمومية وزيادة دقة العمليات المنطقية في معالجاتها. ومع كل قفزة أجيال جديدة في مجال الأجهزة، تصبح الحواجز التي تحمي سرية المعاملات المالية أقل حجما ويسهل التغلب عليها. لقد دخل سباق التسلح التكنولوجي بين أولئك الذين يقومون بحماية البيانات وأولئك الذين يطورون الأدوات اللازمة للوصول إليها مرحلة حرجة مع إعلان هذا الأسبوع.

التدابير الوقائية التي يقترحها الخبراء

التوصية الفورية لكبار حاملي الأصول الرقمية هي مراقبة التحديثات الأمنية لمنصات الحفظ والمحافظ. يمكن أن يوفر الترحيل إلى عناوين جديدة تستخدم تنسيقات نصية أكثر حداثة طبقة إضافية من الحماية ضد تقنيات التحليل الكمي البدائية. بالإضافة إلى ذلك، يظل تنويع طرق التخزين، بما في ذلك الحلول غير المتصلة بالإنترنت، من أفضل الممارسات لتخفيف المخاطر الناجمة عن الهجمات عن بُعد بناءً على التقنيات الجديدة.

بدأت شركات الأمن السيبراني أيضًا في تقديم الاستشارات بشأن نقل البنية التحتية إلى النماذج الهجينة. تجمع هذه النماذج بين التشفير الكلاسيكي، الذي لا يزال فعالاً ضد الهجمات الشائعة، مع طبقات من الدفاع الكمي لضمان التكرار. الهدف النهائي هو خلق بيئة يظل فيها تبادل المعلومات خاصًا، بغض النظر عن نوع الكمبيوتر الذي يستخدمه المهاجم لمحاولة اختراق النظام.

مستقبل البنية التحتية للبيانات العالمية

وبالإضافة إلى السوق المالية، تؤثر القدرة على فك التشفير على الاتصالات الدبلوماسية والسجلات الصحية والأسرار الصناعية التي يحميها القانون الدولي. وتؤكد دراسة جوجل أن السيادة الرقمية للبلدان ستعتمد على مدى سرعة قدرتها على تحديث جدران الحماية وبروتوكولات الاتصال الداخلية الخاصة بها. ستخضع الإنترنت كما نعرفها لعملية إعادة هندسة كاملة على مدى السنوات الخمس المقبلة لدعم حركة البيانات في عصر ما بعد الكم.

ويتمثل دور جوجل في هذا السيناريو في كونها أداة تمكين تكنولوجية تكشف المخاطر قبل أن تتحول إلى كوارث حقيقية. ومن خلال تبادل المعرفة حول كيفية تعطيل عملة البيتكوين، تفرض الشركة تطورًا ضروريًا يفيد أمن جميع مستخدمي الشبكة العالمية. تحمل التكنولوجيا الكمومية وعوداً لا تصدق للطب والعلوم، ولكنها تتطلب عقد ثقة جديداً بشأن كيفية ضمان الخصوصية في القرن الحادي والعشرين.

اقرأ أيضاً: تصل التكنولوجيا الكمومية إلى آفاق جديدة بفضل التمويل الفيدرالي والتحديات الأمنية

سيكون التطور المستمر لأدوات الدفاع هو السبيل الوحيد للحفاظ على سلامة الأنظمة اللامركزية النشطة. مع تقدم الأجهزة الكمومية في المختبرات في كاليفورنيا وأماكن أخرى حول العالم، تعمل الرياضيات التطبيقية على إنشاء دروع معقدة بشكل متزايد. إن التوازن بين القوة الهجومية والقدرة الدفاعية سيحدد من سيسيطر على المعلومات والقيمة المالية في الأجيال القادمة من الاتصال الرقمي.