کامپیوترهای کوانتومی نسل آینده قادر به سرقت بیت کوین‌های رمزگذاری شده‌ی کاربران خواهند بود؛ اما چگونه؟
به نقل از زومیت اخیرا ارزهای دیجیتال همانند بیت کوین توجه عموم مردم را به خود جلب کرده است، چرا که از آن‌ها می‌توان به عنوان جایگزینی جالب برای سیستم مالی مرسوم استفاده کرد.
معاملات بیت کوین در واقع متشکل از یک سری معما هستند که در محیط عمومی بلاک چین ذخیره شده‌اند. این معماها که برای محافظت از بیت کوین‌ها ایجاد می‌شوند، به قدری دشوار و پیچیده هستند که تکنولوژی کامپیوترای فعلی برای حل آن‌ها به اندازه‌ی کافی قدرتمند نیست.
اما در دهه‌های پیش رو کامپیوترهای کوانتومی قادر خواهند بود این معماها را به صورت موثر حل کنند. در این صورت چه آینده‌ای در انتظار بیت کوین خواهد بود؟
رمزنگاری بیت کوین چگونه انجام می‌پذیرد؟
معاملات مالی بر مبنای پول‌های مرسوم به یک واسطه‌ی قابل اعتماد همانند بانک وابسته هستند تا این معاملات را تایید و ثبت کند. اما در اقتصاد ارزهای دیجیتال این وظیفه بر عهده‌ی دفترکل عمومی (public ledger) یا همان بلاک‌چین است که یکپارچگی آن توسط مشارکت‌کنندگان در آن شبکه حفظ می‌شود.
بانک‌ها طبق قانون موظف هستند تا فرستنده و گیرنده‌ی هر معاملهای را رسما تایید کنند؛ اما معاملات ارزهای دیجیتال اصولا به صورت ناشناس انجام می‌پذیرد.
برای درک بهتر موضوع یک مثال می‌آوریم. شخصی با نام آلیس را تصور کنید که یک دریافت‌کننده‌ی بالقوه‌ی بیت کوین است. او ابتدا باید یک معمای سخت و منحصر‌به‌فرد ایجاد کند. این معما با استفاده از یک کد راهنمایی مخفی (که به آن کلید خصوصی می‌گویند) به راحتی حل می‌شود. علاوه بر این، تایید درستی راه‌حل معما نیز باید راحت باشد. این موضوع از طریق یک کد راهنمای دیگر با نام کلید عمومی ممکن می‌شود. بعد از اتمام این مراحل، آلیس معمای خود را به شبکه می‌فرستد تا هر کسی که مایل است بیت کوین خود را معامله کند آن را ببیند.
اکنون یک فرستنده به نام باب را تصور کنید. اگر باب بخواهد بیت کوین خود را به آلیس بفرستد، باید معامله را به شبکه تسلیم کند. این معامله حتما باید دو جزء داشته باشد: معمای آلیس و راه‌حلی برای معما که باعث می‌شود وجوه منتقل شده به باب در یک معامله‌ی قبلی آنلاک شود.
همچنین باب کلید عمومی معمای آلیس را برای تایید راه‌حل آشکار می‌کند. اگر راه‌حل توسط مشارکت‌کنندگان مختلف شبکه مورد تایید قرار گیرد، در این صورت باب می‌تواند بیت کوین خود را منتقل کند و به این ترتیب معامله در بستر بلاک چین انجام می‌شود.
اکنون آلیس می‌تواند با آشکار کردن راه‌حل برای معمای خود وجوه را منتقل کند. در این روش دفتر کل معامله‌ی بیت کوین برای عموم در دسترس است، در حالی که هویت دارندگان بیت کوین و طرفین معامله مجهول باقی می‌ماند. شاید این سوال برای شما هم پیش بیاید که آیا بدون کلید خصوصی می‌توان به بیت کوین دسترسی پیدا کرد؟
در حقیقت هر کس که بدون استفاده از کد راهنمای مخفی موفق به حل یکی از معماهای بیت کوین شود، می‌تواند به سرمایه‌ی ذخیره شده در شبکه دسترسی پیدا کند.
بنابر‌این تنها تفاوت بین یک گیرنده‌ی مشخص بیت کوین با افراد دیگر شبکه این است که آن‌ها با استفاده از کد راهنمای مخفی، بسیار سریع‌تر می‌توانند معما را حل کنند.
کامپیوترهای کوانتومی توانایی حل معماها با سرعت بالا را خواهند داشت
بیشتر معماهای استفاده شده برای بیت کوین به شکل امضا هستند. به این معنی که معاملات بیت کوین با استفاده از یک الگوریتم پیچیده بر مبنای ریاضیات منحنی بیضوی (elliptic curves) دارای یک امضای الکترونیکی هستند.
ایده‌ی استفاده از این نوع ریاضیات این است که جعل چنین امضایی برای یک کامپیوتر بسیار مشکل است، مگر این که شخصی کلید خصوصی معما را داشته باشد و این امر از طریق کلید عمومی تایید می‌شود. اما با این که جعل امضاهای الکترونیک مخصوص بیت کوین‌ها برای کامپیوترهای امروزی بسیار دشوار و ناممکن است؛ اما کامپیوترهای کوانتومی توانایی حل معماها با سرعت بالا را خواهند داشت.
کامپیوترهای کوانتومی محدود به پردازش اطلاعات دیجیتالی نیستند، در عوض محاسبات انجام‌شده توسط این نوع کامپیوترها بر مبنای استفاده‌ی مستقیم از برهم کنش‌های مکانیک کوانتومی و قوانینی است که بر فیزیک دنیای میکروسکوپیک حکمفرما است.
پژوهشگران در تلاشند تا دریابند کامپیوترهای کوانتومی دقیقا در حل چه نوع مسائلی توانمند‌تر از کامپیوترهای امروزی هستند.
اما اکنون می‌دانیم که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند به‌طور موثر دو نوع مسئله را حل کنند که یکی از آن‌ها از اصول رمزنگاری امروزی است. یک کارشناس می‌تواند با استفاده از کامپیوتری کوانتومی در خانه‌ی خود امضاهای الکترونیکی بیت کوین را از طریق حل منحنی‌های بیضوی جعل کند. مسئله‌ی دشوار دیگر که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند آن را حل کنند پیدا کردن ضرایب اول یک عدد است.
در واقع با استفاده از نسخه‌ای از الگوریتم شور (Shor’s algorithm) می‌توان رمز‌های ایجاد شده توسط رمزنگاری منحنی‌های بیضوی را شکست.
این الگوریتم می‌تواند با استفاده از کلید عمومی، کلید خصوصی یک معما را پیدا کند و به این ترتیب امضای بیت کوین پس از آشکار شدن کلید عمومی به راحتی جعل می‌شود.
این کار را نمی‌توان با کامپیوترهای امروزی انجام داد. در واقع ما مطمئن هستیم که تنها کامپیوترهای نسل آینده قادر به انجام چنین کاری خواهند بود.
سرقت بیت کوین با استفاده از کامپیوتری کوانتومی چطور انجام می‌شود ؟
سازوکار فعلی تبادل بیت کوین به این شکل است که کلید عمومی تنها زمانی آشکار می شود که یک معامله به شبکه پیشنهاد داده شود. بنابر‌این برای کامپیوتر کوانتومی، یک پنجره‌ی زمانی بسیار کوتاه وجود دارد تا بتواند از روی کلید عمومی، کلید خصوص معما را پیدا کرده و یک معامله‌ی جعلی را ایجاد کند (یعنی برای مثال پول باب به جای آلیس به دزد برسد).
این نوع از دزدی شبیه دزدی از یک مشتری بانک است که هنوز وارد بانک نشده و وجوه خود را به حساب واریز نکرده است.
اما اوضاع زمانی بدتر می‌شود که بدانیم در بسیاری از معاملات بیت کوین، کلید عمومی همواره در شبکه‌ی بلاک‌چین موجود است. این امر باعث می‌شود تا محدودیت زمانی برای انجام دزدی از بین برود و وجوه قبل از این که حتی معاملهای در شبکه پیشنهاد شود، دزدیده شوند. در واقع کلید عمومی بیش از یک‌سوم سرمایه‌ی بازار بیت کوین یعنی چیزی در حدود ده‌ها میلیارد دلار، از پیش در شبکه‌ی بلاک‌چین موجود است.
این وضعیت شبیه دزدی از بانک به صورت سنتی است؛ چرا که لازم نیست دزد منتظر مشتری شود تا معامله را انجام دهد. پیش‌بینی این که چه زمانی کامپیوترهای کوانتومی به اندازه‌ی کافی قدرتمند و سریع خواهند بود تا چنین حملاتی را انجام دهند، بسیار سخت است؛ اما می‌توان با اطمینان گفت که حداقل تا ۱۰ سال آینده بازار بیت کوین در معرض چنین حملاتی قرار نخواهد گرفت.
آیا می‌توان بیت کوین را امن‌تر کرد؟
اکنون کارشناسان به لزوم پیدا کردن جایگزینی برای رمزنگاری از طریق منحنی‌های بیضوی پی برده‌اند؛ جایگزینی که بتواند در مقابل حملات کامپیوترهای کوانتومی مقاومت کند.
با این که تا امروز استاندارد مشخصی برای روش‌های جایگزین رمزنگاری ارائه نشده است، اما هم اکنون محققان در حال توسعه‌ی روش‌های جدید رمزنگاری بر مبنای مقاومت در برابر کامپیوترهای کوانتومی هستند.
بنابر‌این حتی اگر بیت کوین در نهایت تسلیم کامپیوترهای کوانتومی شود، اما بلاک‌چین و ارزهای دیجیتال به راه خود ادامه خواهند داد.
همچنین بخوانید: ۹ راه مهم امن کردن رایانه برای حفاظت از دارایی‌های دیجیتال
دیدگاه تان را بنویسید