خلال السنوات القليلة الماضية، أصبحت البلوك تشين والتقنيات الكثيرة المرتبطة بها هي وجهة الكثير من الشركات التقنية وغير التقنية التي تسعى لتحسين خدماتها المختلفة التي تعتمد على الإنترنت بشكل أو بآخر، وذلك بفضل الميزات الكثيرة التي قدّمتها من أمان عالٍ وموثوقية وقدرتها على ضمان خصوصية المستخدمين حتى، وفي حين أنّ الكثيرين يرونها جزءاً مهماً من المستقبل التقني، فإنّ بعض الابتكارات التقنية الأخرى القادمة في المستقبل قد تجعلنا نعيد التفكير في ذلك.
تعتبر الحوسبة الكموميّة (Quantum Computing) من أبرز التقنيات الناشئة التي من شأنها أن تغير شكل العالم التقني خلال السنوات القادمة، حيث أنّها تتميّز بقدرات حسابيّة هائلة تستطيع التفوق على أنظمة الحواسيب التقليدية التي نعرفها اليوم. سنتكلم في هذا المقال عن التأثير المحتمل للحوسبة الكموميّة على عالم البلوك تشين والعملات الرقميّة، بالإضافة لذكر بعض التغييرات التي بدأت بعض المنصات بالعمل عليها لتكون مستعدّة للفترة القادمة.
تأثير الحوسبة الكمومية على البلوك تشين
تعتمد منصّات البلوك تشين بشكل رئيسي على خوارزميات تشفير معقّدة من أجل تأمينها وحمايتها من الاختراق، حيث تتميّز تلك الخوارزميّات بصعوبة فكّ تشفيرها واختراقها نظراً لكون الوقت اللازم لتنفيذ ذلك يحتاج لحواسيب بقدرات هائلة ووقت طويل فقط لفكّ أحدها في حال كان من الممكن فكّها في المقام الأول، وفي الوقت الحالي فإنّ معظم الأنظمة الحاسوبيّة التقليديّة التي تستخدم النظام الثنائي ما زالت غير قادرة على تنفيذ ذلك.
المشكلة هنا هو أنّ الحواسيب الكموميّة التي بدأت بالتطوّر بشكل كبير في السنوات الأخيرة قد تشكّل تهديداً واضحاً على أمان البلوك تشين، حيث أنّ نقطة تفوّقها الرئيسيّة على الأنظمة الحاسوبيّة التقليديّة هو قدراتها الهائلة على القيام بعمليات حسابيّة معقّدة وبالتالي تقديم أداء متفوّق بمراحل عليها، وهو ما يعتبر مشكلة حقيقيّة بالنسبة لبعض خوارزميّات التشفير التي تعتمد عليها بلوك تشين، ففي حين أنّها غير قابلة للفكّ في الوقت الحالي، إلّا أنّ الحواسيب الكموميّة قد تكون قادرة على القيام بذلك في غضون سنوات قليلة.
في السابق كانت الحواسيب الكموميّة عبارة عن أفكار نظريّة غير قابلة للتطبيق، ولكنّ مع مرور الوقت أصبحت الكثير من الشركات التقنية الكبيرة مثل جوجل و IBM أولاً ومن بعدهما إنتل ومايكروسوفت بالعمل على تصميم حواسيب كموميّة للمنافسة في هذا المجال مستقبلاً. في الوقت الحالي لا يوجد حواسيب كموميّة قادرة على اختراق بلوك تشين بهذه البساطة، ولكن في السنوات القادمة قد تشكّل تهديداً حقيقياً في حال تطوّرها بشكل كافٍ للقيام بذلك.
خوارزميات تشفير عملات رقميّة مُهدّدة من قبل الحوسبة الكموميّة
تعتمد العملات الرقمية خوارزميات تشفير مختلفة، ولكنّ بعضها قد يشارك نفس الخوارزميّة في كثير من الأحيان، وتعتبر ECDSA أحد أشهر خوارزميات التشفير في عالم البلوك تشين والعملات الرقمية، حيث يتمّ الاعتماد عليها بشكل رئيسي من أجل إنشاء مفاتيح عامّة (Public Keys) تُستخدم في تأكيد معاملات التحويل المختلفة، وتعتبر آمنة إلى حدّ بعيد نظراً لصعوبة معرفة المفاتيح الخاصّة (Private Keys) التي تمّ إنشاء المفاتيح العامّة على أساسها، حيث أنّ معرفتها سيشكّل خطراً حقيقياً على أمان معاملات التحويل.
من المحتمل أن تصبح الحواسيب الكمومية قادرة على معرفة الرابط بين المفتاح العام والخاص وبالتالي اختراق الخوارزمية من خلال معرفة المفتاح الخاص. تعتبر بتكوين من أشهر العملات الرقمية التي تستخدم خوارزمية ESDCA، ومع كون الكثير من العملات الأخرى مبنية عليها وتشاركها الكثير من المواصفات بما في ذلك خوارزمية التشفير، فإنّ ذلك يعني أنّ الحواسيب الكموميّة قد تهدد سوق العملات الرقميّة بالكامل في حال عدم اعتماد حلول بديلة.
وفقاً لدراسة من الجامعة الوطنية في سنغافورة من عام 2017، فإنّ الحواسيب الكموميّة قد تصبح قادرة على تهديد أمان خوارزميات ECDSA في عام 2027. على الرغم من أنّ هذه المدّة تعتبر طويلة إلى حدّ ما قياساً بتاريخ نشر الدراسة، إلّا أنّ التطوّر التقني الذي شهدته الحواسيب الكموميّة في الفترة التي تلت عام 2017 تشير إلى أنّ خطرها قد يكون أقرب مما أشارت إليه الدراسة، خاصّة بعد إعلان جوجل العام الماضي عن تمكّن معالجها الكمومي من القيام بعمليات حسابية معقّدة لم يكن حلّها ممكناً مع الحواسيب التقليدية.
طرق تستخدمها منصات بلوك تشين للحماية من مخاطر الحوسبة الكموميّة
في الوقت الحالي هناك طريقتان للحماية من تهديدات الحواسيب الكمومية: إضافة طبقة حماية إضافيّة مصمّمة خصيصاً لردع هجمات الحواسيب الكموميّة المحتملة وتصميم منصات البلوك تشين من البداية مع أخذ تهديد الحواسيب الكمومية بعين الاعتبار. بالنسبة للطريقة الثانية فقد بدأت بعض المنظمات بمشاريع البلوك تشين الجديدة تركّز على الحماية من تلك التهديدات.
أبرز مثال على الطريقة الثانية هو مشروع (QRL (Quantum Resistant Ledger الذي تطوره منظمة سويسرية غير ربحية تدعى QRL Foundation، حيث قامت بتصميم بروتوكول بلوك تشين من البداية بحيث يكون منيعاً أمام الحواسيب الكمومية، وتعتبر تلك المنصّة هي أوّل تطبيق فعلي لخوارزمية XMSS القادرة على ردع هجمات الحواسيب الكموميّة على عكس ECDSA.
في الوقت الحالي هناك عدد قليل فقط من المشاريع التي تقوم بتطوير حلول للوقاية من مخاطر الحوسبة الكمومية على الخوارزميات التي تستخدمها بلوك تشين، ولكن مع مرور الوقت وتطوّر الحواسيب الكموميّة بشكل أسرع فمن المتوقّع أن تقوم الكثير من الأطراف الأخرى بتبنّي هذه الفكرة والبدء بتطوير حلول جديدة أو اعتماد الحلول التي سيتم تطويرها.
تعتبر العملات الرقميّة القديمة هي الأكثر عرضة للخطر في الوقت الحالي، وبالتحديد بتكوين التي تسيطر على أكثر من %60 من سوق العملات الرقميّة، حيث أنّها تستخدم خوارزمية ECDSA للتواقيع الرقميّة بالإضافة لخوارزميّة تشفير أخرى يتمّ استخدامها لإنشاء كتل جديدة على المنصّة، ومع كون الاثنتان عرضة لمخاطر الحوسبة الكموميّة، سيكون من الضروري في الفترة القادمة إطلاق تحديثات جديدة لإضافة طبقة حماية إضافيّة.
