إنجاز تاريخي في مواجهة الحوسبة الكمومية
أعلنت شركة StarkWare عن نجاح شبكة بيتكوين في تأكيد أول معاملة على الشبكة الرئيسية تُنفذ وفق طريقة "البيتكوين الآمن كموميًا" (QSB) التي طورها الباحث Avihu Levy.
ويشكل هذا الإنجاز خطوة ملموسة لإثبات إمكانية تعزيز أمان الأصول الرقمية ضد خطورة الحاسوب الكمومي مستقبلاً دون الحاجة لإجراء انقسام بسيط (Soft Fork) أو تعديل قواعد الإجماع الحالية.
كيف تعمل تقنية البيتكوين الآمن كموميًا؟
تعتمد المعاملات التقليدية في شبكة بيتكوين على التشفير باستخدام المنحنيات الإهليلجية (ECDSA). ورغم قوة هذا التشفير في الوقت الحالي، إلا أن خوارزمية Shor المفترضة على الحواسيب الكمومية فائقة القدرة قد تتمكن نظريًا من استخراج المفتاح الخاص بمجرد كشف المفتاح العام. ومن هنا، جاءت تقنية QSB لتغير فرضيات الأمان من خلال الاعتماد على آليات الحماية القائمة على التجزئة (Hash-based protections) بدلاً من صعوبة اللوغاريتمات المنفصلة.
وتتميز التقنية المطبقة حديثًا بعدة خصائص تشفيرية أبرزها:
- استخدام عمليات التحقق المعتادة دون الحاجة إلى إضافة أوامر برمجية (Opcodes) جديدة.
- توفير مقاومة تصل إلى 118 بت ضد هجمات المعكوس الثاني باستغلال خوارزمية RIPEMD-160.
- تأمين المعاملات دون الاعتماد على تقنيات الإثباتات الصفرية مثل STARK، رغم اشتراكها في الاعتماد على دلالات التجزئة.
التكاليف والاشتراطات الفنية لتنفيذ المعاملة
لم تكن عملية إنشاء هذه المعاملة سهلة، حيث تطلبت حسابات مكثفة خارج السلسلة (Off-chain) للوصول إلى معلمة معاملة ينتج عنها تجزئة مطابقة للتوقيع المطلوب. واقتضى ذلك تنفيذ نحو 2^46 محاولة تجزئة، وتراوحت تكلفة الحوسبة السحابية باستخدام وحدات معالجة الرسومات (GPU) بين 75 و150 دولارًا أمريكيًا وفقًا للباحث، بينما قدرتها الورقة البحثية بين 75 و200 دولار أمريكي.
إلى جانب التكلفة المالية، تجاوزت المعاملة الحدود القياسية لسياسة إعادة التجميع في شبكة بيتكوين، مما منع العقد العادية من تمريرها عبر مجمع المعاملات (Mempool) العام. ونتيجة لذلك، تم إرسال المعاملة مباشرة إلى أحد المعدنين عبر خدمة Slipstream التابعة لشركة MARA.
قيود التقنية وحقيقة الحماية الكاملة
رغم نجاح التجربة، يشدد الخبراء على أن المعاملة المؤكدة لا تعني أن كافة الحسابات في شبكة بيتكوين أصبحت آمنة تمامًا من التهديدات الكمومية. وتتضمن القيود الحالية ما يلي:
- تعمل التقنية مع نص البرمجة القديم (Pre-SegWit) ولا تحمي مخرجات Taproot أو قنوات شبكة Lightning.
- تتطلب حماية العملات نقلها أولاً عبر معاملة تقليدية، وهو ما قد يعرض المفتاح العام للكشف قبل التأكيد إذا كان هناك مهاجم كمومي يتربص بالشبكة.
- لا تغطي الحماية المحافظ الخاملة أو المفاتيح العامة التي تم كشفها سابقًا جراء عمليات إنفاق سابقة.
وفي هذا السياق، وصف خبير شبكة بيتكوين Daniel Batten ادعاءات الحماية الكاملة بأنها "مبالغ فيها"، مؤكدًا أن المشكلة الأساسية تكمن في المفاتيح المكشوفة مسبقًا والعملات غير المتحركة.
حلول مستقبليّة وترقيات مرتقبة
أوضح الباحث Eli Ben-Sasson، الرئيس التنفيذي لشركة StarkWare، أن تقنية QSB تُعد خيارًا وأداة طوارئ أخيرة وليست بديلاً شاملاً وقابلاً للتوسع للمعاملات اليومية. ويوفر نجاح هذا الاختبار طمأنينة لحملة البيتكوين بإمكانية حماية أصولهم قبل حدوث أي تهديد كمومي فعلي، حيث لم يُثبت وجود أي حاسوب كمومي قادر على كسر التشفير حتى الآن.
وفي المقابل، يدرس المطورون مقترحات أكثر شمولية على مستوى البروتوكول مثل المقترح BIP-360 الذي يهدف إلى تقليل التعرض الكمومي طويل الأجل عبر مخرجات Pay-to-Merkle-Root، إلا أن هذا الخيار سيحتاج إلى تحديث رسمي للشبكة عكس طريقة QSB المطبقة حاليًا.