توسط: بلاکچین‌ها برای مقابله با تهدیدات کوانتومی، نیاز به تحقیق و توسعه در زمینه استفاده از فناوری‌هایی دارند که الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم را پیاده‌سازی کنند. از جمله این تلاش‌ها می‌توان به رمزنگاری مبتنی بر شبکه، رمزنگاری مبتنی بر هش و پلی‌نومی‌های چند‌متغیره اشاره کرد. توسعه‌دهندگان بلاکچین در حال بررسی امکان استفاده از این فناوری‌ها در شبکه‌های حال حاضر هستند.
کریپتوکارنسی‌ها روش استفاده از پول را متحول کرده‌اند. در قلب این سیستم، تکنولوژی بلاکچین قرار دارد که امنیت، شفافیت، و غیرمتمرکز بودن را فراهم می‌کند. اما با پیشرفت تکنولوژی، کامپیوترهای کوانتومی چالش‌های جدیدی برای سیستم فعلی ایجاد کرده‌اند. با ورود به سال ۲۰۲۵، محاسبات کوانتومی ممکن است پروتکل‌های امنیتی موجود را مختل کنند. سؤال اصلی این است: آیا جامعه کریپتو آماده است؟
محاسبات کوانتومی چیست و چرا اهمیت دارد؟
محاسبات کوانتومی بر اصول مکانیک کوانتومی بنا شده است، که شاخه‌ای از فیزیک مربوط به ذرات زیراتمی است. برخلاف کامپیوترهای کلاسیک که داده‌ها را به شکل دودویی (۰ و ۱) پردازش می‌کنند، کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند. کیوبیت‌ها می‌توانند همزمان در چندین حالت وجود داشته باشند، و این اجازه را به کامپیوترهای کوانتومی می‌دهد که محاسبات پیچیده را با سرعت بی‌سابقه انجام دهند.
اگرچه این تکنولوژی پتانسیل عظیمی دارد، اما همراه با خطراتی نیز می‌آید. کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند به راحتی الگوریتم‌های رمزنگاری مرسوم که امنیت ایمیل‌ها و کریپتوکارنسی‌ها را تامین می‌کنند را بشکنند. در دنیای کریپتوکارنسی‌ها، این الگوریتم‌ها کلیدهای خصوصی را محافظت، امنیت تراکنش‌ها را تضمین و بلاک‌ها را تایید می‌کنند.
چگونه محاسبات کوانتومی امنیت کریپتوکارنسی‌ها را تهدید می‌کند؟
کریپتوکارنسی‌ها به شدت متکی بر الگوریتم‌های رمزنگاری هستند. به عنوان مثال، SHA-256 و رمزنگاری منحنی بیضوی در حفاظت از شبکه بیتکوین موثر هستند. این الگوریتم‌ها در برابر حملات کامپیوترهای کلاسیک مقاوم هستند و شکستن آن‌ها با قدرت کامپیوترهای کلاسیک میلیاردها سال زمان می‌برد.
اما کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند این رمزنگاری‌ها را در عرض چند دقیقه بشکنند. یکی از این الگوریتم‌ها، الگوریتم شور است که برای فاکتورگیری اعداد بسیار بزرگ طراحی شده است. اگر این اتفاق بیفتد، مهاجمین می‌توانند کلیدهای خصوصی را از آدرس‌های عمومی بازسازی کرده و کنترل کامل کیف‌های کریپتوکارنسی را در دست بگیرند.
علاوه بر این، کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند قابلیت تغییرناپذیری شبکه‌های بلاکچین را به خطر بیاندازند. استخراج و تایید بلاک‌ها نیازمند حل مسائل ریاضی پیچیده است. سرعت یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند معدن‌کارانی را که به توانایی کوانتومی دسترسی دارند، به طور ناعادلانه‌ای برتری دهد و مکانیزم اجماع شبکه را مختل کند.
تهدید کوانتومی باعث ایجاد تحقیقات و نوآوری‌های قابل توجهی در حوزه راه‌حل‌های مقاوم در برابر کوانتوم شده است. رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) به عنوان یک حوزه متمرکز مورد توجه قرار گرفته است. الگوریتم‌های PQC برای مقاومت در برابر حملات کوانتومی طراحی شده‌اند، در حالی که کارایی خود را نیز حفظ می‌کنند.
پلتفرم‌های بلاکچین در حال آزمایش طراحی‌های ایمن برای مقابله با تهدیدات کوانتومی هستند. به عنوان مثال، Quantum Blockchain Technologies سیستمی را طراحی می‌کند که از اصول کوانتومی برای افزایش امنیت بهره می‌برد. همچنین پروژه‌های دیگری در حال تلاش هستند تا روش‌های رمزنگاری سنتی را با روش‌های مقاوم در برابر کوانتوم جایگزین کنند.
تلاش‌های استانداردسازی NIST
موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) تلاش می‌کند الگوریتم‌های رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) را استانداردسازی کند. هدف از این تحقیقات شناسایی قوی‌ترین الگوریتم‌ها و تعیین استانداردهای جهانی برای سیستم‌های ایمن در برابر کوانتوم است.
مدل‌های امنیتی هیبریدی
بسیاری از توسعه‌دهندگان از رویکردهای هیبریدی استفاده می‌کنند. در این سیستم‌ها، رمزنگاری سنتی با پروتکل‌های مقاوم در برابر کوانتوم ترکیب می‌شود تا لایه اضافی حفاظتی در زمان انتقال به سیستم‌های آماده کوانتوم ارائه شود.
همکاری صنعت‌های مختلف
دولت‌ها، شرکت‌های فناوری و موسسات دانشگاهی برای مقابله با چالش‌های کوانتومی، همکاری می‌کنند. به عنوان نمونه، گوگل و IBM سرمایه‌گذاری‌های کلانی در تحقیقات کوانتومی انجام داده‌اند. این مشارکت‌ها فرآیند توسعه سیستم‌های ایمن را تسریع می‌کنند.
انتظارات برای سال 2025
تا سال 2025، خطر حملات کوانتومی ممکن است دیگر یک تهدید دور از ذهن نباشد؛ بلکه احتمال دارد فناوری مقاوم در برابر کوانتوم به اجرا درآمده باشد. شبکه‌های بلاکچین می‌توانند مدل‌های امنیتی چندلایه‌ای را اجرا کنند که شامل الگوریتم‌های PQC، طراحی‌های ایمن کوانتومی و سیستم‌های مدیریت کلید غیرمتمرکز باشند.
صرافی‌های ارز دیجیتال که انتقال دارایی‌ها را تسهیل می‌کنند و حجم بالایی از دارایی‌های دیجیتال را نگهداری می‌کنند، نقش مهمی خواهند داشت. آن‌ها باید زیرساخت‌های امنیتی خود را تقویت کرده و راهکارهای مقاوم در برابر کوانتوم را پیاده‌سازی کنند. همچنین این صرافی‌ها می‌توانند با آگاه‌سازی کاربران درباره ریسک‌های کوانتوم به افزایش دانش آن‌ها کمک کنند.
نهادهای نظارتی ممکن است راهنمایی‌های جدیدی برای امنیت کوانتومی تدوین کنند. کشورهایی مانند چین و ایالات متحده در حال بررسی راه‌هایی برای مقابله با چالش‌های کوانتوم هستند. همکاری بین دولت‌ها و نهادهای خصوصی احتمالاً فرایند پذیرش سیستم‌های ایمن را تسریع می‌کند.
نوآوری‌های بلاکچین برای مقابله با تهدیدات رمزنگاری کوانتومی
فناوری بلاکچین ممکن است برای مقابله با خطرات کوانتومی تکامل یابد. پژوهشگران در حال توسعه سیستم‌های بلاکچین کوانتومی هستند که از اصول کوانتومی بهره می‌برند تا امنیت بهبود یابد.
ایجاد اعداد تصادفی مبتنی بر کوانتوم (QRNG) یکی از این نوآوری‌هاست. QRNG از مکانیک کوانتومی برای ایجاد کلیدهای کاملاً تصادفی استفاده می‌کند و امنیت تراکنش‌ها را افزایش می‌دهد. این پیشرفت‌ها می‌توانند معماری آینده شبکه‌های بلاکچین را دوباره تعریف کنند.
راهکار هیجان‌انگیز دیگر، رمزنگاری کوانتومی است. برخلاف رمزنگاری پساکوانتومی که سیستم‌های کلاسیک را برای مقاومت کوانتومی تطبیق می‌دهد، رمزنگاری کوانتومی مستقیماً از مکانیک کوانتومی استفاده می‌کند. تکنیک‌هایی مانند توزیع کلید کوانتومی (QKD) امنیتی بی‌نظیر ارائه می‌دهند و هرگونه تلاش برای شنود ارتباطات را شناسایی می‌کنند.
همکاری بین‌صنعتی برای این نوآوری‌ها حیاتی خواهد بود. مشارکت‌های بین توسعه‌دهندگان بلاکچین، شرکت‌های فناوری و پژوهشگران دانشگاهی پیشرفت در حوزه امنیت کوانتومی را تقویت خواهد کرد.
چالش‌های پیش رو
با وجود پیشرفت‌های امیدوارکننده، چالش‌های زیادی باقی مانده است.
- نیازهای محاسباتی افزایش‌یافته
الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتومی ممکن است به توان محاسباتی بیشتری نیاز داشته باشند. این موضوع می‌تواند منجر به کاهش سرعت تراکنش‌ها و افزایش کارمزدهای شبکه شود. تعادل بین امنیت و کارایی چالشی کلیدی خواهد بود. - هزینه پیاده‌سازی
توسعه و اجرای راهکارهای رمزنگاری کوانتومی هزینه زیادی دارد، که ممکن است مانعی برای پذیرش آن‌ها در مقیاس وسیع شود.
- هزینه بالا پیاده‌سازی سیستم‌های مقاوم در برابر رایانش کوانتومی هزینه‌بر است. پروژه‌های بلاکچینی کوچک‌تر با بودجه محدود ممکن است برای تطبیق با این راه‌حل‌ها مشکل داشته باشند، که می‌تواند باعث نابرابری در اکوسیستم شود.
- هماهنگی جهانی
استانداردسازی پروتکل‌های امنیتی کوانتومی در سراسر کشورها و سازمان‌ها چالش‌برانگیز خواهد بود. در نبود همکاری جهانی، راه‌حل‌های پراکنده ممکن است مقاومت کلی حوزه کریپتوکارنسی را تضعیف کنند. - خطرات دوره انتقال
در طول دوره انتقال به سیستم‌های مقاوم در برابر کوانتوم، ممکن است شبکه‌های فعلی همچنان آسیب‌پذیر باقی بمانند. این پنجره زمانی ممکن است توسط مهاجمان سوءاستفاده شود.
نتیجه‌گیری: آینده‌ای مقاوم در برابر رایانش کوانتومی در راه است
رایانش کوانتومی برای صنعت کریپتوکارنسی هم ریسک و هم فرصت‌های جدید ایجاد می‌کند. اگرچه ممکن است روش‌های رمزنگاری فعلی را به خطر بیندازد، اما این تهدید صنعت را به سمت نوآوری سوق می‌دهد.
تا سال 2025، انتظار می‌رود که اکوسیستم کریپتوکارنسی شامل راه‌حل‌های قوی و مقاوم در برابر کوانتوم باشد. توسعه‌دهندگان در حال حاضر رمزنگاری پساکوانتومی، مدل‌های امنیتی ترکیبی و طراحی‌های ایمن در برابر کوانتوم را به سیستم‌های بلاکچین ادغام می‌کنند. دولت‌ها و موسسات خصوصی نیز در حال همکاری برای ایجاد استانداردهای جهانی در زمینه مقاومت در برابر کوانتوم هستند.
با پیشرفت رایانش کوانتومی، نظارت دقیق و اقدامات پیش‌گیرانه ضروری خواهد بود. کاربران باید برای محافظت از دارایی‌های خود اقدامات لازم را انجام دهند و توسعه‌دهندگان نیز بر ساخت شبکه‌های آماده برای کوانتوم متمرکز شوند. با استراتژی‌های درست، ارزهای دیجیتال می‌توانند به موفقیت خود در عصر کوانتوم ادامه دهند.
