أكد عالم التشفير آدم باك أن بيتكوين ستظل آمنة من التهديدات الكمومية لمدة تتراوح بين 20 و40 عامًا.

الجدول الزمني لأمان البيتكوين أمام الحوسبة الكمومية: نافذة زمنية من 20 إلى 40 عامًا

تشير تقديرات سايفربانك والرئيس التنفيذي لشركة Blockstream آدم باك إلى أن البيتكوين لن يواجه تهديدًا فعليًا من الحوسبة الكمومية لمدة تتراوح بين عشرين وأربعين عامًا على الأقل. وقد تطرق هذا التشفيري المخضرم، الذي ورد اسمه في الورقة البيضاء الأصلية للبيتكوين، إلى تصاعد القلق في مجتمع العملات الرقمية بشأن التأثير المحتمل للحوسبة الكمومية على بنية أمان البيتكوين.

وجاء تقييم باك ردًا على نقاشات متزايدة على منصات التواصل الاجتماعي حول "هجوم كمومي" وشيك يهدد الأسس التشفيرية للبيتكوين. وأكد أن المخاوف الحالية مبالغ فيها ولا تستند إلى أسس تقنية حقيقية بالنظر إلى مستوى تطور الحوسبة الكمومية الحالي.

وفي بيانه الأخير، أوضح باك في رده على تساؤلات حول مدى هشاشة البيتكوين مع تسارع أبحاث الكم عالميًا، أن البيتكوين "على الأرجح ليس" معرضًا للخطر لمدة "20–40 عامًا". كما أشار إلى أن المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) اعتمد بالفعل معايير تشفير ما بعد الكم، ما يوفر مسارًا واضحًا لاعتماد البيتكوين لخوارزميات مقاومة للكم قبل أن تصل الحواسيب الكمومية إلى قوة حوسبة كافية لكسر تشفير SHA-256.

ويعتمد رأي باك على محدودية قدرات الأجهزة الكمومية الحالية، بالإضافة إلى التقدم الاستباقي في تطوير حلول التشفير ما بعد الكم. ويوفر هذا الإطار الزمني لمجتمع مطوري البيتكوين نافذة واسعة لتنفيذ التحديثات الأمنية دون الإضرار بسلامة الشبكة أو أموال المستخدمين.

رغم التوقعات المتداولة، الهجمات الكمومية العملية لا تزال بعيدة عن الواقع

يأتي تقييم باك المتوازن في مواجهة توقعات أكثر إثارة للقلق انتشرت مؤخرًا. فقد أشار فيديو متداول لرأس المال الجريء تشاماث باليهابيتيا إلى إمكانية ظهور التهديد الكمومي خلال عامين إلى خمسة أعوام، ما أثار قلقًا واسعًا بين المستثمرين والمطورين في قطاع العملات الرقمية.

اعتمدت توقعات باليهابيتيا على تقدير أن نحو 8,000 كيوبت مطلوبة لكسر تشفير SHA-256، وهو دالة التجزئة التي تحمي معاملات البيتكوين. إلا أن باك شكك في هذا الجدول الزمني، مشيرًا إلى الفجوة الكبيرة بين الأعداد النظرية للكيوبتات والقدرات الفعلية للحوسبة الكمومية.

تواجه أنظمة الحوسبة الكمومية الحالية تحديين رئيسيين: الضجيج والحجم. فقد نجح نظام كمومي معتمد على الذرات المحايدة طوره معهد كاليفورنيا للتقنية (Caltech) في تحقيق نحو 6,100 كيوبت مادي. ورغم أن هذا يمثل إنجازًا مهمًا في أبحاث الكم، إلا أن هذه الكيوبتات لا تزال غير صالحة لكسر التشفير بسبب ارتفاع معدلات الخطأ في الأنظمة الكمومية.

يكمن التحدي في الفرق بين الكيوبتات المادية والمنطقية؛ فالأولى شديدة الحساسية للتداخل البيئي وفقدان التماسك الكمومي، وتتطلب آليات تصحيح خطأ معقدة. أما الاستخدامات العملية للحوسبة الكمومية فتتطلب كيوبتات منطقية، وهي كيوبتات مصححة للخطأ يمكنها تنفيذ العمليات الحسابية بثبات. وتوفر الأنظمة الأكثر استقرارًا، مثل معالج Helios من Quantinuum، حاليًا نحو 48 كيوبت منطقي فقط، وهو عدد بعيد جدًا عن الحد المطلوب لهجمات التشفير.

وقد تجاوزت أنظمة الكم المعتمدة على البوابات مؤخرًا حاجز 1,000 كيوبت مادي، حيث أعلنت Atom Computing عن أنظمة تتخطى هذا الرقم. إلا أن هذا لا يزال بعيدًا جدًا عن آلاف الكيوبتات المنطقية اللازمة لتشغيل خوارزمية شور—الخوارزمية الكمومية القادرة على كسر معايير التشفير الحالية مثل RSA-2048 أو خوارزمية التوقيع الرقمي للمنحنى البيضاوي للبيتكوين (ECDSA).

ويتفق الخبراء في مجالي الحوسبة الكمومية والتشفير على أن الهجمات الكمومية العملية على البيتكوين غير ممكنة بالتقنيات الحالية، لكن مسار التهديد طويل الأمد لا يزال موضع اهتمام كبير. فقد ظهر مفهوم "الحصاد الآن، وفك التشفير لاحقًا" كمصدر قلق لدى خبراء الأمن السيبراني التقليديين، حيث يجمع المهاجمون بيانات مشفرة على أمل فك تشفيرها عندما تتطور الحواسيب الكمومية. ورغم أن هذا السيناريو لا يهدد نموذج ملكية البيتكوين بشكل مباشر نظرًا لبنيته التشفيرية الفريدة، إلا أنه يبرز الحاجة لتحديثات أمنية شاملة للبنية التحتية الرقمية مع تطور قدرة الحوسبة الكمومية.

هل البيتكوين مستعد فعليًا لعصر الكم؟

اشتد النقاش حول جاهزية البيتكوين للتهديدات الكمومية بين المطورين خلال العام الماضي، حيث ظهرت مناقشات تقنية عديدة ومقترحات تحسين وتقييمات أمنية، في إطار جهود المطورين والباحثين لضمان أمان البيتكوين على المدى البعيد.

في الأشهر الأخيرة، دعا المحلل أون تشين ويلي وو مستخدمي البيتكوين إلى نقل عملاتهم من عناوين Taproot، معتبرًا أن العناوين التي تظهر المفاتيح العامة مباشرة قد تكون الأولى عرضة للهجوم الكمومي. وقد أدخل Taproot، وهو آخر تحديث رئيسي للبيتكوين، مخططات توقيع جديدة توفر مزايا في الخصوصية والكفاءة، إلا أنها قد تختلف في خصائص الأمان الكمومي عن العناوين التقليدية.

كما أشار مطور بيتكوين كور السابق يوناس شنيللي إلى أن صيغ العناوين القديمة قد توفر حماية أفضل مؤقتة ضد التهديدات الكمومية، لكنه أكد أنه لا توجد خطة انتقالية يمكن اعتبارها آمنة تمامًا بمجرد أن تبلغ الحواسيب الكمومية القدرة على مهاجمة معاملات الميمبول، أي منطقة حفظ معاملات البيتكوين غير المؤكدة. ويمثل ذلك نقطة حرجة قد تتيح للحواسيب الكمومية اعتراض المعاملات قبل تأكيدها على البلوكشين.

يدرس مجتمع تطوير البيتكوين حاليًا مقترح تحسين البيتكوين رقم 360 (BIP-360)، الذي يطرح توقيعات ML-DSA المقاومة للكم (خوارزمية التوقيع الرقمي القائمة على الشبكات النمطية). وقد اختارت NIST هذه التواقيع في عام 2024 ضمن مشروع توحيد معايير التشفير ما بعد الكم. ويقدم المقترح، الذي أعده المطور البارز جيمسون لوب، استراتيجية انتقال شاملة على مدى عدة سنوات لاستبدال مخططات التوقيع القديمة قبل أن تصبح الحواسيب الكمومية تهديدًا عمليًا.

ويرى مؤيدو BIP-360 أنه يوفر إطارًا منظمًا لعملية الترقية التي قد تصبح معقدة وفوضوية بدون هذا التنظيم، حيث يحدد المقترح المواصفات التقنية، والجداول الزمنية للانتقال، واعتبارات التوافق العكسي. بينما يرى المنتقدون أن الحماية الحقيقية تتطلب إصلاحًا شاملاً على مستوى البروتوكول، وأن التحسينات التدريجية قد لا تكون كافية.

لا تزال وجهات النظر حول جدول تهديد الكم منقسمة بوضوح. فبعض الخبراء، مثل الشريك المؤسس لشبكة Solana أناتولي ياكوفينكو، يحذرون من أن حدوث اختراق كمومي خلال خمس سنوات لا يمكن استبعاده، خاصة مع تسارع الأبحاث الكمومية وتحسين الأجهزة بفضل الذكاء الاصطناعي. ويبرز هذا الرأي الطبيعة غير المتوقعة للتطورات التقنية وإمكانية التقدم السريع في مجال الكم.

وقد قدر المحللون أن نحو 6 إلى 7 ملايين BTC لا تزال محفوظة في صيغ عناوين قديمة ستكون الأكثر عرضة لهجمات كمومية محتملة. وتكشف هذه العناوين، خاصة صيغ P2PK المستخدمة في بدايات البيتكوين، المفاتيح العامة على البلوكشين، ما يجعلها أكثر عرضة نظريًا للتحليل الكمومي مقارنة بأنواع العناوين الأحدث التي تظهر المفاتيح العامة فقط أثناء الإنفاق.

دفعت التداعيات العملية للتهديدات الكمومية كبار حاملي البيتكوين إلى اتخاذ تدابير عملية، حيث أعادت السلفادور، التي تحتفظ بأكثر من 6,000 BTC في احتياطيها الوطني، توزيع مقتنياتها على 14 عنوانًا مختلفًا. وجاءت هذه الخطوة بعد انتقادات خبراء الأمن لممارسة الدولة السابقة بتخزين كل عملات البيتكوين في عنوان واحد، ما شكل مخاوف من أمان الكم والمخاطر التشغيلية.

راجع العديد من خبراء الحوسبة الكمومية تقديراتهم الزمنية في السنوات الأخيرة، حيث يقدر كثيرون الآن أن الهجمات التشفيرية العملية قد تصبح ممكنة بنهاية العقد الحالي أو مطلع العقد القادم، مع استمرار انخفاض حجم الأجهزة الكمومية اللازمة لكسر التشفير بفضل تطور كفاءتها وتحسن تقنيات تصحيح الخطأ.

وقد قدمت بعض الشركات الناشئة في مجال الحوسبة الكمومية ادعاءات حول معماريات كمومية متخصصة تضم مئات الآلاف من الكيوبتات، قد تهدد توقيعات المنحنى البيضاوي ذات 256 بت. وبينما تبقى هذه التوقعات نظرية وتواجه تحديات تقنية كبيرة، إلا أنها تعكس الحاجة المتزايدة للاستعداد الأمني للكم.

يعترف المهندسون ومطورو البروتوكولات بأن ترقية شبكات مثل البيتكوين تتطلب تنسيقًا أوسع وإجماعًا أكبر من تحديث الأنظمة المركزية. فمخططات التوقيع ما بعد الكم تتطلب عادة مفاتيح أكبر وعمليات حسابية أثقل، ما يشكل تحديات أمام مطوري المحافظ والمشغلين وعمال التعدين لتحقيق التوازن بين الأمان والأداء وتجربة المستخدم.

وقد بدأت مشاريع بيتكوين مختلفة في اختبار بنية تحتية مقاومة للكم، مثل منصة Rootstock الجانبية للبيتكوين وبروتوكول Naoris اللذين أطلقا أبحاثًا في تطبيقات التشفير المقاومة للكم. واستجابت شركات المحافظ المادية مثل Trezor بتطوير أجهزة مثل Safe 7 المزودة بآليات تحديث برمجيات آمنة كموميًا تدعم معايير التشفير المستقبلية بعد الكم.

يتطلب تعزيز أمان البيتكوين أمام التهديدات الكمومية توازنًا بين الاحتياجات العملية الفورية والاعتبارات الأمنية طويلة الأمد. وبينما توفر فترة 20-40 عامًا التي أشار إليها آدم باك طمأنينة ضد الذعر الفوري، يستمر مجتمع تطوير البيتكوين في العمل على تنفيذ حلول أمان قوية لما بعد الكم استعدادًا لأي تهديد مستقبلي. ويعكس هذا النهج التزام النظام البيئي للعملات الرقمية بالحفاظ على أمان البيتكوين مع تطور تكنولوجيا الحوسبة.

الأسئلة الشائعة

ما مدى خطورة الحوسبة الكمومية على أمان البيتكوين؟

يمكن للحواسيب الكمومية من الناحية النظرية اختراق تشفير ECDSA المستخدم في توليد المفاتيح وتوقيع المعاملات بالبيتكوين. ومع ذلك، يظل البيتكوين آمنًا لمدة 20-40 عامًا حيث يستغرق تطور التكنولوجيا الكمومية وقتًا طويلاً. ويمكن للشبكة تحديث خوارزميات التشفير قبل ظهور تهديدات كمومية فعلية، ما يضمن الأمان طويل الأمد.

لماذا يرى آدم باك أن البيتكوين سيبقى آمنًا من التهديدات الكمومية لمدة 20-40 عامًا؟

يرى آدم باك أن خوارزميات التشفير في البيتكوين ستظل آمنة أمام الحوسبة الكمومية لمدة 20-40 عامًا لأن التكنولوجيا الكمومية الحالية لم تتقدم بما يكفي لتهديد بروتوكولات الأمان القائمة. كما يمكن للبيتكوين تنفيذ ترقيات تشفير ما بعد الكم قبل أن تصبح الحواسيب الكمومية تهديدًا عمليًا.

متى ستشكل الحواسيب الكمومية تهديدًا فعليًا لخوارزمية التشفير في البيتكوين؟

بحسب التشفيري آدم باك، يظل البيتكوين محميًا من التهديدات الكمومية لمدة 20-40 عامًا قادمة. فالحواسيب الكمومية الحالية عاجزة عن كسر تشفير ECDSA الخاص بالبيتكوين، وهناك حاجة لتقدم تقني كبير قبل أن تصبح الحوسبة الكمومية تهديدًا حقيقيًا.

ما هي الخطوات التي يتخذها مجتمع البيتكوين لمواجهة التهديدات الكمومية المستقبلية؟

ينفذ مجتمع البيتكوين أبحاثًا في مجال تشفير ما بعد الكم، ويطور خوارزميات مقاومة للكم، ويخطط لترقيات البروتوكول. تشمل المبادرات دراسة التواقيع القائمة على الشبكات النمطية، وتعزيز معايير أمان المحافظ، وتمويل تطوير حلول مقاومة للكم. ويؤكد خبراء مثل آدم باك أن أمام البيتكوين 20-40 عامًا قبل أن تشكل الحوسبة الكمومية تهديدًا حقيقيًا، ما يمنح الوقت الكافي لإعداد حلول شاملة وخطط انتقالية فعالة.

في حال أصبحت الحوسبة الكمومية واقعًا، ما هي الترقيات اللازمة للبيتكوين؟

سيحتاج البيتكوين للانتقال من ECDSA إلى خوارزميات تشفير مقاومة للكم. ويمكن تنفيذ ذلك عبر ترقية سوفت فورك لتطبيق مخططات توقيع ما بعد الكم، ما يمكّن المستخدمين من التحول إلى صيغ عناوين آمنة كموميًا مع الحفاظ على أمان الشبكة والتوافق مع الإصدارات السابقة.

ما الذي يجب على حاملي البيتكوين فعله الآن استعدادًا لعصر الكم؟

لا يحتاج غالبية حاملي البيتكوين إلى اتخاذ خطوات فورية، إذ يظل البيتكوين آمنًا لمدة 20-40 عامًا ضد التهديدات الكمومية. يوصى بمتابعة ترقيات البروتوكول، والتفكير في نقل الأصول إلى عناوين مقاومة للكم عند توفرها، والبقاء على اطلاع على التطورات وتوصيات المجتمع الرسمي للبيتكوين.