فرض کنید یک روز، یک کامپیوتر بتواند در عرض چند دقیقه، قفل امنیتی کیف پول شما را باز کند؛ قفلی که تا امروز غیرقابل شکستن به نظر میرسید. این سناریو، دیگر فقط داستان علمی-تخیلی نیست. کامپیوترهای کوانتومی، نسل جدیدی از رایانهها هستند که قدرت پردازششان میتواند خیلی از سیستمهای امنیتی امروزی، از جمله همانهایی که کیف پولهای ارز دیجیتال را محافظت میکنند، را به چالش بکشد.
- خطر محاسبات کوانتومی برای غولهای سازمانی ارز دیجیتال چیست؟
- امضاهای بزرگتر و کارمزدهای نجومی؛ هزینه واقعی امنیت پساکوانتومی
- چرا پاشنه آشیل اصلی، سیستمهای حضانت و ۱.۷ میلیون بیت کوین گمشده است؟
- چه کسی باید هزینه مهاجرت به استانداردهای جدید را بدهد؟
- هزینهای که بازار هنوز قیمتش را محاسبه نکرده است
- زنگ خطری که سرمایهگذاران نباید نادیده بگیرند
شاید ورود کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند به دنیای واقعی هنوز چند سال با ما فاصله داشته باشد، اما هزینه سنگین آمادهسازی زیرساختها برای مقابله با این تهدید بزرگ، از همین حالا شروع شده است. بر اساس برآورد محققان گوگل، یک کامپیوتر کوانتومی پیشرفته میتواند رمزنگاری منحنی بیضوی ۲۵۶ بیتی را، که شالوده اصلی کیف پولهای ارز دیجیتال، سیستمهای حضانت سازمانی و امضاهای بلاک چینی است، تنها در چند دقیقه بشکند. در ادامه این مقاله با تکیه بر گزارشی از بیاینکریپتو (BeInCrypto) نگاهی به این مسئله امنیتی میاندازیم.
خطر محاسبات کوانتومی برای غولهای سازمانی ارز دیجیتال چیست؟
«روز کیو» (Q-Day، یعنی روزی که رایانش کوانتومی بر سیستمهای امنیتی فعلی غلبه کند) همین فردا نخواهد بود، اما ریسک آن آنقدر بزرگ است که دولتها برنامهریزیهای جدی را شروع کردهاند. برای مثال، دولت آمریکا بودجهای حدود ۷.۱ میلیارد دلاری برای مهاجرت سیستمهای غیرنظامی به استانداردهای پساکوانتومی تا سال ۲۰۳۵ کنار گذاشته است؛ در حالی که اکوسیستم ارزهای دیجیتال، با میلیاردها دلار دارایی دستنخورده، هنوز حتی برآورد دقیقی از هزینههای این تحول پرمخاطره ندارد.
پژوهشگران گوگل اعلام کردهاند شکستن رمزنگاری منحنی بیضوی ۲۵۶ بیتی، تحت شرایطی خاص، به کمتر از ۵۰۰ هزار کیوبیت (واحد اندازهگیری قدرت پردازش کوانتومی) فیزیکی نیاز دارد. این دقیقاً همان لایه امنیتی است که از کیف پولهای کریپتویی، سامانههای حضانت سازمانی و امضاهای بلاکچین محافظت میکند. برای ارزهای دیجیتال، مهاجرت به استانداردهای جدید خیلی سختتر از ساختارهای سنتی متمرکز است؛ چون داراییهایی به ارزش دهها میلیارد دلار، دهههاست بدون هیچ تغییری در کیف پولهای قدیمی باقی ماندهاند و سیستمهای نگهداری نهادی هم حول استانداردهایی شکل گرفتهاند که رایانههای کوانتومی بهراحتی میتوانند از پسشان بربیایند.
کارشناسان برجسته امنیت و مهندسی بلاکچین تاکید دارند سازمانها باید در قدم اول، فهرست کاملی از تمام نقاط دارای رمزنگاری آسیبپذیر تهیه کنند؛ شامل سیستمهای امضا، سختافزارها، روشهای بازیابی، احراز هویت و کلیدهایی که عمر طولانی دارند. نایجل اسمارت (Nigel Smart)، دارنده دکترای نظریه اعداد محاسباتی، این سند را «سیاهه مواد رمزنگاری» مینامد. موسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST) هم دقیقاً همین کشف و اولویتبندی را نقطه شروع فرایند مهاجرت قرار داده است.
آکشای تاکور (Akshay Thakur) از پلتفرم بزرگ حضانت سازمانی بیتگو، روی ضرورت طراحی راهکارهای جدید در سامانههای حضانت تاکید دارد. در ژانویه ۲۰۲۶، موسسه NIST اولین فراخوان رسمی برای طرحهای رمزنگاری آستانهای چندطرفه را صادر کرد؛ در حالی که تحقیقات نشان دادهاند پروتکلهای امضای آستانهای، وقتی با امضاهای استاندارد مبتنی بر هش ترکیب میشوند، با افت شدید کارایی روبهرو میشوند. نیتین گور از شرکت توسعه زیرساخت بلاک چین ندرمایند هم معتقد است این چالش به تمام سامانههای شرکتی و نهادی سرایت خواهد کرد.
امضاهای بزرگتر و کارمزدهای نجومی؛ هزینه واقعی امنیت پساکوانتومی
امنیت پساکوانتومی، همراه با کلیدها و امضاهایی خیلی بزرگتر میآید. بر اساس استاندارد الگوریتم ML-DSA-۶۵ که NIST تعیین کرده، امضاها حدود ۳,۳۰۹ بایت حجم دارند و کلیدهای عمومی هم حدود ۱,۹۵۲ بایت؛ در حالی که امضاهای منحنی بیضوی رایج فعلی، فقط چند ده بایت فضا میگیرند. حتی در بعضی گونههای الگوریتم SLH-DSA، حجم امضا به دهها کیلوبایت میرسد.
در سطح بلاکچین، بزرگتر شدن حجم دادهها یعنی مصرف پهنای باند بیشتر، نیاز به فضای ذخیرهسازی بزرگتر برای نودها و در نهایت، جهش شدید کارمزد تراکنشها. نایجل اسمارت همچنین به سختی تجمیع امضاهای پساکوانتومی در شبکههای مبتنی بر اثبات سهام اشاره میکند. این موضوع میتواند مقیاسپذیری شبکه را بهطور جدی با چالش روبهرو کند.
از طرف دیگر، به باور تاکور، کاربران این هزینه را هنگام تایید و امضای تراکنشها، به شکل تاخیر زمانی احساس خواهند کرد؛ چون بستههای داده سنگینتر، برای عبور از پروتکلهای چندطرفه به زمان بیشتری نیاز دارند. علاوه بر این، در دورههای گذار ترکیبی، که امضاهای سنتی و پساکوانتومی همزمان فعال هستند، این هزینهها و کندی عملکرد دوچندان خواهد شد.
چرا پاشنه آشیل اصلی، سیستمهای حضانت و ۱.۷ میلیون بیت کوین گمشده است؟
سیستمهای حضانت سازمانی بر پایه رمزنگاری منحنی بیضوی ساخته شدهاند و پروتکلهای محاسبات امن چندطرفه (MPC)، ماژولهای امنیتی سختافزاری (HSM)، مراحل بازیابی و سیستمهای تایید مجوز، کاملاً مطابق با همین ساختار پیادهسازی شدهاند. پس تغییر الگوریتم امضا، نیازمند بازطراحی و اعتبارسنجی دوباره کل معماری کنترلی است که از کلید محافظت میکند. به گفته نیتین گور، فناوری محاسبات چندطرفه (MPC) بهخودیخود هیچ مصونیتی در برابر ماشینهای کوانتومی ایجاد نمیکند.
اسمارت یادآوری میکند سختترین سیستمها برای ارتقا، کیف پولها، زیرساختهای حضانت و قراردادهای هوشمندی هستند که همین حالا مدیریت داراییها را در دست دارند. بررسی وضعیت بیت کوین، بهخوبی ارزش زمان را نشان میدهد:
بر اساس یک گزارش تحلیلی از ژوئن ۲۰۲۶، حدود ۱.۷ میلیون واحد بیت کوین در آدرسهای اولیه شبکه نگهداری میشوند که کلید عمومیشان از قبل فاش شده است.
خیلی از این سکهها، از جمله آدرسهای متعلق به دوران ساتوشی ناکاموتو، ممکن است هیچوقت جابهجا نشوند.
اگر رایانههای کوانتومی پیش از تمام شدن گذار سراسری شبکه فعال شوند، این ذخایر عظیم در معرض سرقت و نفوذ قطعی قرار میگیرند.
دان بونه، متخصص شناختهشده رمزنگاری، اشاره میکند که اگر ساتوشی ناکاموتو بخواهد هویتش را در عصر کوانتوم ثابت کند، شاید مجبور باشد از همین امروز یک یادداشت رمزنگاریشده روی زنجیره بگذارد تا ۱۰۰ سال دیگر رمزگشایی شود.
چه کسی باید هزینه مهاجرت به استانداردهای جدید را بدهد؟
نایجل اسمارت انتظار دارد بار مالی و اجرایی این تحول، بین توسعهدهندگان پروتکل، ارائهدهندگان خدمات حضانت، شرکتهای واسط و مالکان داراییها تقسیم شود؛ چون هر گروه کنترل بخشی از این فرایند را در دست دارد. در مقابل، نیتین گور معتقد است این کار به بودجهای متمرکز و مدیریت مناسب نیاز دارد.
مدیریت این بحران در بلاک چینهای عمومی، دشواری دوچندانی دارد؛ چون هیچ نهاد مرکزی صاحب بودجهای وجود ندارد که بتواند همه اعضای جامعه را مجبور به ارتقا کند. یک پلتفرم حضانت میتواند سیستمهای امضای داخلیاش را نوسازی کند، اما هیچوقت نمیتواند مالکان آدرسهای غیرفعال را وادار به جابهجایی دارایی کند یا تغییرات اجماع را به کل شبکه تحمیل کند. با این حال، دنیای امنیت اینترنت ثابت کرده مهاجرتهای بزرگ میتوانند بهموقع شروع شوند؛ بهطوریکه تا آوریل ۲۰۲۶، شرکت کلودفلر گزارش داد بیش از دو سوم ترافیک انسانی ورودی به شبکهاش، تحت حفاظت پروتکلهای پساکوانتومی قرار گرفته است.
هزینهای که بازار هنوز قیمتش را محاسبه نکرده است
صنعت ارز دیجیتال تا امروز هیچ برآورد رسمی و کاملی از هزینههای نوسازی کوانتومی ارائه نکرده است. بزرگترین هزینهها ناشی از بازنویسی کدهای امنیتی، ارتقای ابزارهای سختافزاری و تاخیر در پردازش تراکنشها خواهد بود. نایجل اسمارت تاکید میکند روند استانداردسازی، تغییر الگوریتمها، تست و استقرار در کل شبکه، فرایندی نیست که ظرف چند ماه تمام شود؛ بلکه سالها طول میکشد.
جدولهای زمانی فعلی، تا حدی تصویر روشنی برای برنامهریزی نهادها ساختهاند. اتریوم هدفگذاری کرده که سپرهای دفاعیاش در برابر حملات کوانتومی را حوالی سال ۲۰۲۹ فعال کند و برنامه زمانی انتقال NIST هم تا سال ۲۰۳۵ ادامه دارد. ابهام اصلی این است که سختافزارهای کوانتومی تهدیدکننده دقیقاً چه زمانی از راه میرسند؛ آن هم در شرایطی که چرخههای خرید تجهیزات، تعویض سختافزارها و بازطراحی سیستمهای حضانت، به چند سال برنامهریزی مداوم نیاز دارند.
زنگ خطری که سرمایهگذاران نباید نادیده بگیرند
تهدید محاسبات کوانتومی، هرچند یک بحران فوری نیست، اما یک مسابقه پرهزینه و حیاتی است که آینده امنیت شبکه بیت کوین و سایر بلاکچینها را تعیین میکند. بزرگتر شدن اندازه امضاها، کارمزدها را بالا میبرد و آدرسهای قدیمی را در معرض خطر قرار میدهد. سرمایهگذاران و نهادها باید با دقت، روند ارتقای پروتکلها و پیشرفت مقاومت در برابر کوانتوم را دنبال کنند و از نگهداری بلندمدت داراییها در کیف پولهای قدیمی که کلید عمومیشان آشکار است، خودداری کنند.
