مایکروسافت با رونمایی از تراشه کوانتومی مایورانا 1 (Majorana 1)، گام مهمی در مسیر توسعه کامپیوترهای کوانتومی پایدار و عملیاتی برداشته است. این فناوری می‌تواند محاسبات کوانتومی را چندین برابر قدرتمندتر و کاربردی‌تر کند، اما هم‌زمان تهدیدی جدی برای رمزنگاری‌های سنتی، از جمله امنیت بیت‌کوین، ایجاد می‌کند.
بیشتربخوانید : مایکروسافت در آستانه تصمیمی مهم درباره بیت‌کوین
کامپیوترهای کوانتومی چگونه امنیت بیت‌کوین را تهدید می‌کنند؟
رمزنگاری بیت‌کوین بر پایه الگوریتم ECDSA (الگوریتم امضای دیجیتال بیضوی) بنا شده است که توسط کامپیوترهای کلاسیک غیرقابل‌شکستن در نظر گرفته می‌شود. اما کامپیوترهای کوانتومی آینده، با استفاده از الگوریتم شوور، می‌توانند کلیدهای خصوصی بیت‌کوین را در مدت کوتاهی بازیابی کنند.
طبق پژوهش‌های اخیر، یک رایانه کوانتومی با ۱۳ میلیون کیوبیت قادر است کلیدهای خصوصی بیت‌کوین را ظرف کمتر از ۲۴ ساعت محاسبه کند. این بدان معناست که اگر چنین سیستمی ساخته شود و شبکه بیت‌کوین تغییر نکند، دارایی‌های دیجیتال بسیاری از کاربران می‌تواند در معرض خطر سرقت قرار بگیرد.
تراشه مایورانا 1 مایکروسافت: آغاز یک انقلاب در محاسبات کوانتومی
مایکروسافت سال‌ها روی توسعه کامپیوترهای کوانتومی تحقیق کرده و اکنون با معرفی تراشه مایورانا 1 ، اعلام کرده که این فناوری را به سطحی عملیاتی‌تر و کارآمدتر از قبل رسانده است.
ویژگی‌های اصلی تراشه مایورانا 1 :
- افزایش پایداری کیوبیت‌ها و کاهش میزان خطا
- افزایش مقیاس‌پذیری رایانه‌های کوانتومی با فشرده‌سازی تعداد زیادی کیوبیت در یک فضای کوچک
- توسعه رایانه‌های کوانتومی قدرتمند در بازه زمانی ۲۰۲۷ تا ۲۰۲۹
این پیشرفت نشان می‌دهد که تا پایان این دهه، کامپیوترهای کوانتومی به حدی پیشرفته خواهند شد که قادر به حمله به رمزنگاری‌های فعلی باشند.
آیا بیت‌کوین در برابر تهدید کوانتومی آسیب‌پذیر است؟
در شرایط کنونی، بیت‌کوین هنوز امن است، زیرا کامپیوترهای کوانتومی موجود توان لازم برای شکستن رمزنگاری آن را ندارند. اما با پیشرفت مداوم این فناوری، بیت‌کوین باید راه‌حل‌هایی برای حفظ امنیت خود در آینده ارائه دهد.
راهکارهای پیشنهادی برای مقاوم‌سازی بیت‌کوین در برابر تهدیدات کوانتومی
جامعه بیت‌کوین و توسعه‌دهندگان بلاکچین باید پیش از ظهور کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند، تغییرات اساسی در ساختار امنیتی بیت‌کوین ایجاد کنند. برخی از این اقدامات عبارت‌اند از:
۱. استفاده از رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم
مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) در حال توسعه الگوریتم‌هایی است که در برابر حملات کوانتومی مقاوم هستند. بیت‌کوین می‌تواند با یک به‌روزرسانی نرم‌افزاری، از این الگوریتم‌ها استفاده کند.
۲. تغییر پروتکل‌های بلاکچین
یکی از بهترین راهکارها، اجرای یک سافت فورک یا هارد فورک برای جایگزینی امضای دیجیتال فعلی با روش‌های مقاوم در برابر کوانتوم است.
۳. استفاده از امضای دیجیتال چندلایه
امضاهای چندلایه مانند Schnorr Signatures و Multisig می‌توانند امنیت کلیدهای خصوصی را در برابر حملات کوانتومی افزایش دهند.
۴. گسترش تحقیقات و سرمایه‌گذاری در حوزه رمزنگاری پساکوانتومی
پروژه‌های تحقیقاتی مختلف در حال توسعه فناوری‌هایی هستند که به افزایش امنیت بلاکچین در برابر حملات کوانتومی کمک می‌کنند.
مقایسه توان کامپیوترهای کوانتومی برای حمله به بیت‌کوین
| تعداد کیوبیت‌ها | زمان لازم برای شکستن رمزنگاری بیت‌کوین |
|---|---|
| ۱۳ میلیون کیوبیت | کمتر از ۲۴ ساعت |
| ۳۱۷ میلیون کیوبیت | حدود ۱ ساعت |
| ۱.۹ میلیارد کیوبیت | کمتر از ۱۰ دقیقه |
این جدول نشان می‌دهد که هرچقدر قدرت محاسبات کوانتومی افزایش یابد، رمزنگاری فعلی بیت‌کوین بیشتر در معرض خطر قرار خواهد گرفت.
آینده بیت‌کوین و محاسبات کوانتومی
با توجه به پیشرفت‌های اخیر در محاسبات کوانتومی، بیت‌کوین و سایر ارزهای دیجیتال باید برای آینده‌ای که رمزنگاری‌های سنتی دیگر ایمن نیستند، آماده شوند.
سناریوهای ممکن برای آینده:
- بیت‌کوین یک به‌روزرسانی امنیتی بزرگ دریافت کند و الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم را جایگزین کند.
- بلاکچین‌های جدیدی توسعه یابند که از همان ابتدا مقاوم در برابر کوانتوم باشند و بیت‌کوین برای بقا مجبور به تغییرات اساسی شود.
- محاسبات کوانتومی به‌قدری پیشرفت کند که بدون اقدامات امنیتی جدید، دارایی‌های دیجیتال به خطر بیفتند.
جمع‌بندی
در حال حاضر، تهدید کوانتومی تنها یک احتمال در آینده است، نه یک خطر فوری. اما اگر توسعه‌دهندگان بیت‌کوین این تهدید را جدی نگیرند، ممکن است در سال‌های آینده شاهد حملاتی باشیم که امنیت این ارز دیجیتال را به چالش بکشد.
