تواجه Bitcoin الخاصة بساتوشي تهديدًا كميًا أكبر بعد نجاح Google الجديد في Willow

تقول جوجل إن شريحة Willow الخاصة بها يمكنها إعداد الحالات الكمومية الخاصة اللازمة للحوسبة المتقدمة مع خطأ أقل بحوالي 40 مرة، مما يخفف أحد اختناقات الأجهزة وراء أي محاولة مستقبلية لاختراق محفظة Bitcoin.

تقول شركة جوجل إن شريحة Willow الكمومية الخاصة بها قللت الأخطاء بحوالي 40 مرة عند إعداد أوضاع خاصة تستخدم في الحوسبة الكمومية، مما يمثل خطوة مكلفة نحو بناء آلات قوية بما يكفي لاختراق محفظة البيتكوين.

تتناول النتيجة، التي نُشرت هذا الأسبوع في مجلة Science، شيئًا نادرًا ما يتم طرحه في نقاش البيتكوين الكمي - والذي يركز عادةً على مقدار الآلة التي يحتاجها المهاجم، مع تجاهل مقدار تلك الآلة التي تحتاجها لتكون جاهزة للحساب.

تستخدم محفظة Bitcoin مفتاحًا سريًا لتأكيد المدفوعات ومفتاحًا عامًا مطابقًا يسمح للشبكة بالتحقق من تلك التأكيدات. عادةً ما يكشف الإنفاق عن المفتاح العام، بينما تكشفه بعض أنواع الدفع من الصفر.

ومن المتوقع أن يتطلب العمل بدءًا من ذلك وحتى الوصول إلى السر قدرًا غير عملي من العمليات الحسابية، مما يجعل الهندسة العكسية لمحافظ العملات المشفرة أمرًا مستحيلًا تقريبًا.

ومع ذلك، فإن حاسوبًا كميًا كبيرًا بدرجة كافية يشغل خوارزمية شور يمكنه نظريًا إجراء هذه العمليات الحسابية. يمكن لأي شخص يسترد المفتاح السري التوقيع على المعاملات بصفته المالك، وتقبلها الشبكة على أنها أصلية. وقد نشر عالم الرياضيات بيتر شور هذه الطريقة لأول مرة في عام 1994، ولكن لم ينجح أحد في إثباتها بعد.

لا توفر عبارة الاسترداد المقفلة في درج مادي أي حماية ضد ذلك، نظرًا لأن المهاجم يعمل من خلال المعلومات الموجودة على blockchain.

تخفي بعض تنسيقات الدفع اللاحقة المفتاح العام خلف علامة التجزئة، أو بصمة الإصبع الرقمية، حتى يدفع المالك. يجب على المهاجم الذي يستهدف مفتاحًا سريًا سابقًا الانتظار حتى يتم كشفه وقد يحتاج إلى استعادة السر بسرعة كافية للتدخل في عملية الدفع.

وهذا هو السبب أيضًا في أن العملات المعدنية المفقودة تمثل مشكلة صعبة. يمكن أن توفر عملة البيتكوين حماية أقوى للإنفاق، ولكن لا يزال هناك شخص ما يحتاج إلى المفاتيح لنقل الأصول القديمة إليه. إذا فقدت هذه المفاتيح، فلن يتمكن المالك من التحرك. يظل المفتاح العام المكشوف متاحًا للمهاجم المستقبلي.

تم الكشف عن مفاتيحها العامة لبعض أقدم أصول البيتكوين منذ أن تم تعدينها.

ومع ارتفاع مستوى الجدل الكمي، ترتفع أيضًا العملات القديمة. وفي 7 أكتوبر، تجاوزت عملة البيتكوين 100.02 دون تغيير منذ يوليو 2010 بعد أكثر من 16 عامًا وبلغت قيمتها حوالي 8.5 مليون دولار. وفي أغسطس، قامت ست محافظ غير نشطة من عام 2011 إلى عام 2014 بنقل 553.59 عملة بيتكوين أخرى، بقيمة تبلغ حوالي 40 مليون دولار في ذلك الوقت.

لا تشير هذه التحويلات وحدها إلى أن حاملي العملات يستجيبون للمخاوف الكمومية، حيث أن تحركات العملات قد تعني تغيير المحافظ أو إعادة تنظيم الممتلكات أو الاستعداد للبيع.

تقوم أجهزة الكمبيوتر الكمومية بتخزين المعلومات في وحدات تسمى الكيوبتات، وهي هشة للغاية. يمكن للحرارة والاهتزاز والإشارات الشاردة أن تعطلها وتسبب الأخطاء، كما أن إضافة المزيد من الكيوبتات يخلق أيضًا المزيد من الفرص لحدوث الأخطاء.

يكافح المهندسون هذا من خلال تنظيم العديد من الكيوبتات المادية في مجموعات تكتشف الأخطاء وتصححها. تتصرف كل مجموعة كوحدة أكثر موثوقية تُعرف باسم الكيوبت المنطقي.

تحتاج هذه الوحدات بعد ذلك إلى المعادل الرقمي للوقود للقيام بعمليات محددة، وهي حالات كمومية معدة خصيصًا يسميها الباحثون "الحالات السحرية". يتم استهلاك كل منها عند استخدامها، لذلك يجب أن يستمر الكمبيوتر في إنشائها أثناء العملية الحسابية.

خذ بعين الاعتبار مطبخ مطعم حيث يتطلب كل طبق مجموعة من الصلصات الطازجة غير القابلة لإعادة الاستخدام، حيث يجب على بعض الموظفين إعداد الصلصات بينما يقوم الآخرون بالطهي. في الحاسوب الكمي، الأجهزة المخصصة لتوليد الحالات السحرية هي أجهزة لا يمكن تخصيصها لأي مهمة أخرى.

تبدأ طريقة جوجل، التي تسمى الزراعة، بنسخة تقريبية من الحالة، وتفحصها بحثًا عن الأخطاء، وتتجاهل المحاولات غير المكتملة. الهدف هو إنتاج أوضاع نظيفة باستخدام أجهزة أقل من الطرق القديمة.

أبلغت الشركة عن دقة تصل إلى 99.99 بالمائة، وهو مقياس لمدى تطابق الحالات النهائية مع ما قصده الباحثون.

ينطبق هذا الرقم فقط على الدول التي اجتازت التفتيش. احتفظت ويلو بحوالي 8% من جهودها بعد الفحوصات أثناء الإعداد والقياس. ومن كل 100 محاولة تنجح 8 محاولات.

تتضمن الخطوات التالية تشغيل العملية على نطاق أوسع بكثير والحفاظ على فائدة هذه الأوضاع لأنها تغذي حسابات أطول. ويقول الباحثون إن هناك حاجة إلى مزيد من العمل في العمليات في الوقت الفعلي والانتقال إلى إعدادات أكثر قوة لتصحيح الأخطاء.

في شهر مارس، قدرت جوجل أن الكمبيوتر الكمي فائق التوصيل المستقبلي الذي يحتوي على أقل من 500000 كيوبت مادي يمكن أن يكسر تشفير المحفظة الذي تستخدمه بيتكوين وإيثريوم، في ظل مجموعة محددة من افتراضات الأجهزة.

وفي سبتمبر، ذكرت CoinDesk أن الباحثين قاموا بتقليص عبء عمل الحوسبة الرئيسي المستخدم في هذا الهجوم. وهذا من شأنه أن يغطي عمل مكون واحد، وتخطي الهجوم الكامل وتكاليف الأجهزة المادية لتشغيله.

تعمل هذه الدراسات على تقليل مقدار العمليات الحسابية التي يتعين على المهاجم القيام بها. تدفع الزراعة تكلفة توفير الآلة أثناء إجراء هذا الحساب.

لا يمكن ببساطة مضاعفة الأرباح معًا. تقديرات Google لشهر مارس تفترض بالفعل إنتاجًا فعالاً للوضع السحري. وبدلاً من تخفيض التكلفة المقدرة لمهاجمة البيتكوين بمقدار 40 ضعفًا، فإن هذه التجربة تختبر جزءًا من هذا النهج الهندسي.

The March paper also shows how much fuel an attack burns. بالنسبة للهجوم النموذجي الذي يستغرق حوالي 9 دقائق بعد توفر المفتاح العام، تقدر Google أن الجهاز يحتاج إلى 500000 حالة سحرية موثوقة بما فيه الكفاية في الثانية.

تحافظ العملات المستقرة RWA المتنوعة على عائد بنسبة 5-7٪ على الائتمان الحقيقي مع انخفاض رأس المال المشفر إلى 4٪. تعمل GENIUS على زيادة الأداء خارج السلسلة. يزيد TAM إلى 4 مليارات دولار في 3 سنوات.