خطر کوانتومی بیت کوین واقعی است

تقریباً یک چهارم از کل بیت کوین در معرض خطر حمله کوانتومی قرار دارد که به کلیدهای عمومی که در blockchain فاش شده اند ، گره خورده است. اما اگر این بخش از عرضه آسیب پذیر باشد ، نگرانی عمیق تری ایجاد می کند: آیا اعتماد به کل مدل امنیتی بیت کوین در معرض خطر است؟

تصور کنید که از خواب بیدار می شوید ، تلفن خود را چک می کنید و تعادل بیت کوین شما صفر است. نه فقط ذخیره سرد شما ، مبادله شما نیز تعادل دارد. رفته یک شبه ، میلیون ها Utxos در یک حمله هماهنگ و هماهنگ تخلیه شدند.

به نظر می رسد بسیار شدید است ، اما این نوع رویداد بیش از سرقت است. این یک حمله مستقیم به ارزش بیت کوین خواهد بود ، یک سیگنال عمومی مبنی بر اینکه رمزنگاری اصلی آن دیگر ایمن نیست. یک بازیگر سطح دولتی ممکن است چیزی شبیه به این را امتحان کند ، نه فقط برای سرقت سکه ها بلکه از بین بردن اعتماد و عمد باعث ایجاد هرج و مرج شود.

هر مهاجمی با صدای بلند عمل نمی کند. یک فرد خودآگاه تر ممکن است رویکرد متضاد را در پیش بگیرد. با دسترسی به رایانه کوانتومی ، آنها می توانند بی سر و صدا UTXO های قدیمی تر را هدف قرار دهند و سکه ها را از کیف پول های فراموش شده یا غیرفعال تخلیه کنند. هدف آنها این خواهد بود که تا حد امکان قبل از اینکه سایر نقاط جهان صعود کنند ، از بین بروند.

اما چه حمله بلند باشد یا ساکت باشد ، سریع یا کند باشد ، نتیجه نهایی کم و بیش یکسان است. فرضیاتی که بیت کوین را ایمن می کند ، دیگر در دنیای پس از کبودی صادق نیست. ریاضی که از ابتدا بیت کوین را تضمین می کند ، می تواند در هر نقطه شکسته شود ، توسط دستگاهی که هنوز هیچکدام از ما ندیده ایم ، اما می دانیم از نظر تئوری امکان پذیر است.

چه رایانه های کوانتومی در واقع می شکنند

یک رایانه کوانتومی فقط نسخه سریعتر رایانه هایی نیست که امروز داریم. این یک نوع دستگاه اساساً متفاوت است. برای بیشتر کارها ، خیلی سریعتر از یک رایانه معمولی نخواهد بود. اما برای مشکلات بسیار خاص ، به اندازه کافی قدرتمند خواهد بود که خیلی زیاد شکستن شود.

امضاهای دیجیتالی بیت کوین امروز ، از جمله Schnorr و Ecdsa ، به چیزی به نام آن متکی هستند مشکل لگاریتم گسستهبشر آن را به عنوان نوعی خیابان یک طرفه ریاضی فکر کنید. رفتن به یک جهت آسان است ، اما بازگشت به آن بسیار سخت است. شما می توانید یک کلید خصوصی بگیرید و یک کلید یا امضای عمومی ایجاد کنید ، اما انجام معکوس ، استخراج کلید خصوصی از کلید عمومی ، عملاً غیرممکن است. و به همین دلیل است که می توانید کلید عمومی خود را با خیال راحت در blockchain به اشتراک بگذارید ، زیرا برای هر کسی غیر ممکن است که آن را معکوس کند و کلید خصوصی مربوطه را به دست آورد.

اما با داشتن یک کامپیوتر کوانتومی به اندازه کافی ، این فرض شکسته می شود. با استفاده از الگوریتم Shor، یک مهاجم کوانتومی می تواند مشکل لگاریتم گسسته را حل کند. و آن “یک طرفه” دیگر وجود ندارد. با توجه به هر کلید عمومی در blockchain ، یک مهاجم می تواند کلید خصوصی مربوطه خود را استخراج کند.

انتخاب های سخت ، تجارت بزرگ

در اینجا هیچ راه حل کاملی وجود ندارد. هر برنامه ای برای دفاع از بیت کوین در برابر این حملات کوانتومی شامل برخی از معاملات بزرگ است. برخی فنی هستند. برخی اجتماعی هستند. همه آنها سخت است.

یک احتمال این است که نوع جدیدی از نوع خروجی را معرفی کنید که فقط از امضاهای پس از کوارتوم استفاده می کند. به جای تکیه بر لگاریتم های گسسته ، که رایانه های کوانتومی می توانند آن را بشکنند ، از ابتدا سکه ها را با استفاده از طرح های امضای ایمن کوانتومی قفل می کنید. هرکسی که وجوهی را به آن آدرس ارسال می کند ، می داند که آنها امنیت قوی تر و ضد آینده را انتخاب می کنند.

یک تجارت بزرگ در اینجا اندازه است. بیشتر امضاهای پس از کوارتم بسیار زیاد هستند ، که اغلب به جای بایت در کیلوبایت اندازه گیری می شوند. این بدان معناست که امضاهای پس از کوارتوم می توانند 40-600 برابر بزرگتر از امضاهای فعلی بیت کوین باشند. اگر یک امضا ECDSA/SCHNORR در یک پیام متنی متناسب باشد ، امضای پس از کوارتوم می تواند به اندازه یک عکس دیجیتالی کوچک باشد. آنها برای پخش بیشتر و بیشتر برای ذخیره در blockchain هزینه بیشتری دارند. کیف پول HD ، تنظیمات چند منظوره و حتی مدیریت کلید اصلی ، پیچیده تر می شوند یا حتی ممکن است اصلاً کار نکنند. انجام امضاهای آستانه با امضاهای پس از کوارتوم هنوز یک مشکل تحقیقاتی باز است.

یک پیشنهاد مرتبط برای رفتن به طور کامل پس از کوانتوم از جیمسون لوپ ، که یک پنجره مهاجرت 4 ساله ثابت را پیشنهاد کرده است. پس از معرفی امضاهای پس از کوانتوم ، به اکوسیستم بیت کوین چند سال فرصت دهید تا به خروجی های ایمن کوانتومی بچرخد. پس از آن ، سکه هایی که جابجا نشده اند با گم شدن رفتار می شوند. یک رویکرد تهاجمی ، اما مهلت روشنی را تعیین می کند و به شبکه می دهد تا قبل از هرگونه بحران ، سازگار شود.

تا زمانی که تهدید واقعی تر نشود ، ما ترجیح می دهیم به رمزنگاری که قبلاً به آن اعتماد داریم اعتماد کنیم. اما اگر همه ما موافق باشیم که بیت کوین به یک برنامه نیاز دارد ، چه خواهد بود؟

هیچ کس نمی خواهد با فرضیات تأیید نشده به شانس بیت کوین برود. بیت کوین به جای اینکه به چیزی کاملاً جدید بپردازد ، ممکن است یک نقطه شروع داخلی داشته باشد. تاپروت!

ایمنی مخفی پس از کبودی Taproot

Taproot که در سال 2021 معرفی شده است ، بیشتر به دلیل بهبود حریم خصوصی و کارآیی شناخته شده است. آنچه بسیاری از کاربران نمی دانند این است که این همچنین می تواند پایه و اساس انتقال صاف تر به دنیای پس از کبود باشد.

هر خروجی Taproot حاوی مجموعه ای در ابتدا پنهان از شرایط هزینه جایگزین است. این مسیرهای اسکریپت جایگزین هرگز آشکار نمی شوند مگر اینکه مورد استفاده قرار گیرد. در حال حاضر ، بیشتر سکه های Taproot با استفاده از امضاهای Schnorr صرف می شوند ، اما از آن مسیرهای پنهان تقریباً برای هر چیزی استفاده می شود. این شامل چک های امضاء پس از کیک (PQ) است.

این ایده که ساختار داخلی Taproot می تواند در برابر حملات کوانتومی مقاومت کند ، به مت Corallo ، که برای اولین بار آن را تبلیغ کرده است ، باز می گردد. و به تازگی ، Tim Ruffing از Blockstream Research مقاله ای را منتشر کرد که نشان می دهد این رویکرد در واقع ایمن است: مسیرهای برگشتی در داخل Taproot می توانند اعتماد داشته باشند ، حتی اگر Schnorr و Ecdsa شکسته شوند.

این در را به یک مسیر ارتقاء ساده اما قدرتمند باز می کند.

مرحله 1: Opcodes پس از Quantum را اضافه کنید

اولین قدم ، معرفی پشتیبانی از امضاهای پس از کوارتم در اسکریپت بیت کوین است. این کار می تواند با افزودن Opcode های جدید که به اسکریپت های Taproot اجازه می دهد تا امضاهای PQ را تأیید کنند ، با استفاده از الگوریتم هایی که در حال حاضر استاندارد شده و ارزیابی می شوند ، انجام شود.

به این ترتیب ، کاربران می توانند با دو مسیر هزینه ، ایجاد خروجی های Taproot را شروع کنند:

• مسیر کلیدی هنوز از امضاهای سریع و کارآمد Schnorr برای استفاده روزانه استفاده می کند.
• مسیر اسکریپت حاوی یک برگشتی پس از کوانتوم است که فقط در صورت لزوم فاش می شود.

هیچ چیز در کوتاه مدت تغییر نمی کند. سکه ها همان رفتار می کنند. اما اگر یک تهدید کوانتومی ظاهر شود ، بازپرداخت در حال حاضر وجود دارد.

مرحله 2: سوئیچ Kill را تلنگر بزنید

بعداً ، اگر یک کامپیوتر کوانتومی زیادی ایجاد شود و خطر واقعی شود ، بیت کوین می تواند هزینه های Schnorr و Ecdsa را غیرفعال کند.

این سوئیچ Kill با جلوگیری از سرقت سکه در خروجی های آسیب پذیر ، از شبکه محافظت می کند. تا زمانی که کاربران سکه های خود را به سمت خروجی های Taproot که شامل ضربات پس از کوارتم است ، منتقل کرده اند ، این سکه ها ایمن و هزینه می شوند.

این انتقال به طور اجتناب ناپذیر باعث ایجاد اصطکاک خواهد شد ، اما امیدوارم که این امر کمتر از یک تقلا در آخرین لحظه باشد. و به لطف مسیرهای پنهان Taproot ، بیشتر این کارها ممکن است از قبل بی سر و صدا اتفاق بیفتد.

آماده شدن بدون وحشت

هیچ ساعت شمارش معکوس برای تهدید کوانتومی وجود ندارد. ما هیچ ایده ای نداریم که این پیشرفت در محاسبات کوانتومی اتفاق بیفتد. می تواند یک دهه با آن فاصله داشته باشد ، یا می تواند بسیار نزدیکتر باشد. هیچ کس نمی داند.

هیچ یک از اینها ساده نیست. هنوز سؤالات باز در مورد اینکه کدام الگوریتم های پس از کوارتوم باید از آنها استفاده کنیم ، چگونه آنها را به اندازه کافی کارآمد برای بیت کوین و چگونگی حفظ ویژگی های اصلی مانند آستانه Multisig و مشتق کلیدی وجود دارد. اما مهمترین چیز شروع است. در حالت ایده آل نه پس از ساخت اولین رایانه کوانتومی رمزنگاری مرتبط ، اما اکنون ، در حالی که سیستم هنوز امن است و مسیرهای به روزرسانی هنوز در دسترس هستند.

امروز با فعال کردن پشتیبانی از امضای پس از کوانتوم در اسکریپت بیت کوین ، به کاربران فرصت می دهیم تا آماده شوند. آموزش و پرورش می تواند به تدریج و بدون وحشت اتفاق بیفتد. و کاربران می توانند با سرعت خود شروع به مهاجرت سکه کنند. اگر خیلی طولانی صبر کنیم ، آن تجملات را از دست می دهیم. به روزرسانی های تحت استرس به ندرت روان پیش می روند.

کار تیم رافینگ یک مسیر احتمالی را به جلو می گذارد. طرحی که از ابزاری که بیت کوین در حال حاضر استفاده می کند ، استفاده می کند. مقاله کامل او را بخوانید تا درک کنید که چگونه این کار با جزئیات انجام می شود.

این یک پست مهمان توسط Kiara Bickers از Blockstream است. نظرات بیان شده کاملاً خاص خودشان است و لزوماً منعکس کننده نظرات مجله BTC Inc یا بیت کوین نیست.