
مهاجرت کوانتومی بیتکوین ممکن است سالها طول بکشد
بیتکوین فعلاً در امان است، اما مهاجرت به رمزنگاری کوانتومی با چالشهای فنی و توافق اجتماعی بر سر سکههای راکد همراه است.

بیتکوین فعلاً در امان است، اما مهاجرت به رمزنگاری کوانتومی با چالشهای فنی و توافق اجتماعی بر سر سکههای راکد همراه است.
بحث مهاجرت بیتکوین به مقاومت کوانتومی به تازگی از مسیر انتخاب یک الگوریتم رمزنگاری به موضوعی پیچیدهتر تغییر مسیر داده است: امنیت کیف پولها و سرنوشت سکههایی که سالها دستنخورده باقی ماندهاند.
پیشنهاد مطالعه: عرضه سهام ۱۹.۸ میلیون دلاری CHAD برای توسعه دیفای
جدول محتوا [نمایش]
چارلز گیلمه، مدیر ارشد فناوری لجر، در تحلیلی فنی تأکید کرد که بیتکوین امروز با مشکل رایانه کوانتومی مواجه نیست، بلکه با چالش مهاجرت دستوپنجه نرم میکند. به گفته او، انتخاب یک طرح امضای جدید ممکن است سادهترین بخش ماجرا باشد، اما انتقال امن کاربران و داراییهای موجود فرآیندی چندساله خواهد بود. این دیدگاه در حالی مطرح میشود که هیچ رایانه کوانتومی شناختهشدهای توانایی شکستن امضاهای فعلی بیتکوین را ندارد و زمان ظهور چنین ماشینی نامشخص است.
پیشنویس شرینکس، یک طرح امضای مقاوم کوانتومی مخصوص بیتکوین، ترکیبی از دو مسیر امضا را ارائه میدهد: یک مسیر فشرده با استفاده از امضاهای حالتدار که اندازهای بین ۵۴۸ تا ۴۶۱۹ بایت دارد، و یک مسیر بازگشتی بدون حالت با امضای ۵۷۷۷ بایتی. این طرح روی SHA-۲۵۶ ساخته شده، همان تابع هشی که بیتکوین به طور گسترده از آن استفاده میکند. اما مسیر فشرده نیازمند آن است که هر کلید امضای یکبار مصرف فقط یک مرتبه استفاده شود. کیف پول باید شمارندهای را حفظ کند که مشخص کند کدام شکاف امضایی باید بعدی استفاده شود، و این شمارنده باید پیش از خروج امضا از دستگاه به طور دائمی جلو برود. اگر دو پیام مختلف با یک شکاف امضا شوند، اطلاعات فاششده میتواند به ناظر امکان جعل امضا و سرقت دارایی را بدهد. گیلمه این ویژگی را نوعی خطر جدید برای کیف پولها توصیف کرده که پیش از این در مقیاس وسیع تجربه نشده است.
بازیابی کیف پول از یک نسخه پشتیبان قدیمی میتواند یک شمارنده منسوخ را بازگرداند و منجر به استفاده دوباره از یک کلید یکبار مصرف شود. دو دستگاه سختافزاری که از یک دانه اولیه تولید شدهاند نیز اگر به طور مستقل از مسیر حالتدار استفاده کنند، با همین خطر مواجه خواهند بود. تیم تحقیقاتی Project Eleven نیز به این نتیجه رسیده که شرینکس یک نیاز امنیتی حیاتی را به کیف پولها و سیستمهای نگهداری منتقل میکند، جایی که بازگردانی نسخه پشتیبان یا بازگشت وضعیت میتواند به استفاده مجدد از یک کلید یکبار مصرف منجر شود. هرچند شرینکس یک مسیر بازگشتی بدون حالت ارائه میدهد که اجازه میدهد داراییها با امضای بزرگتر منتقل شوند، اما کیف پول باید برای همیشه استفاده از مسیر فشرده را متوقف کند. گیلمه این ویژگی را یکی از نقاط قوت طرح میداند، زیرا ازدسترفتن وضعیت فقط کارایی را کاهش میدهد و سکهها را غیرقابل خرج نمیکند.
انتقال از امضاهای منحنی بیضوی به امضاهای مبتنی بر هش، برخی ابزارهای رایج کیف پول را تحت تأثیر قرار میدهد. اشتقاق غیرسختشده BIP۳۲ که امکان تولید کلیدهای عمومی فرزند بدون افشای کلید خصوصی را فراهم میکند و از کیف پولهای نظارتی پشتیبانی میکند، به گفته گیلمه معادل کارآمدی در امضاهای هشی ندارد. امضای آستانهای نیز با مشکل مشابهی روبهروست؛ سیستمهای مبتنی on شونور کارآمد هستند، اما جایگزینهای هشی به امضاهای بزرگتر، ذخیرهسازی بیشتر یا فرضیههای اعتماد متفاوت نیاز دارند. از سوی دیگر، تحقیقات بلاکاستریم نشان میدهد که امضاهای مقاوم کوانتومی استانداردشده بسیار بزرگتر از امضاهای ۶۴ بایتی شونور هستند و این موضوع بر فضای بلاک و توان تراکنش فشار میآورد. اندازه ۵۴۸ بایتی مسیر فشرده شرینکس اگرچه نسبت به نسخه اولیه افزایش یافته، اما همچنان در مقایسه با استانداردهای کنونی بیتکوین قابل توجه است. بلاکاستریم قبلاً اجرای شرینکس را روی زنجیره جانبی لیکوئید نشان داده، اما این آزمایش به معنای فعالبودن آن روی شبکه اصلی نیست.
یکی از دشوارترین پرسشهای حلنشده، سرنوشت سکههایی است که صاحبانشان کلید خود را گم کردهاند یا سالها دارایی خود را جابهجا نکردهاند. گیلمه رسیدن به توافق اجتماعی بر سر این سکههای آسیبپذیر را یکی از چالشهای اصلی میداند. پیشنویس BIP ۳۶۱ یک برنامه زمانی برای بازنشستگی تدریجی امضاهای قدیمی در نظر گرفته، اما مشخص نیست با سکههایی که هرگز مهاجرت نمیکنند چه باید کرد. هیئت مشاوره رمزنگاری کوینبیس نیز خواستار برنامهریزی برای مهاجرت پیش از ظهور تهدید کوانتومی شده، اما مسئله مسدودکردن یا مدیریت سکههای قدیمی را به جامعه بیتکوین واگذار کرده است. هر دو پیشنویس BIP ۳۶۰ و BIP ۳۶۱ هنوز در مرحله پیشنویس قرار دارند و شرینکس نیز شماره BIP اختصاصی ندارد. این وضعیت نشان میدهد که مسیر مهاجرت، فراتر از انتخاب یک الگوریتم، نیازمند سالها بحث، توسعه نرمافزاری و توافق گسترده است.
بخشی از کندی مهاجرت بیتکوین به مقاومت کوانتومی به همینپیچیدگیهای فنی برمیگردد که در پیشنویس شرینکس آشکار شده است. اما علت اصلی را باید در لایههای عمیقتر جستجو کرد: تنوع سختافزارها و نرمافزارهای موجود در اکوسیستم. هر کیف پول، هر صرافی و هر سرویس نگهداری، معماری خاص خود را دارد. انتقال یکباره همه این اجزا به یک الگوریتم جدید، بدون ایجاد اختلال در دسترسی کاربران یا ایجاد حفره امنیتی، عملاً غیرممکن است. فرآیند بهروزرسانی برای میلیونها دستگاه سختافزاری که در سراسر جهان پراکندهاند، خود میتواند چندین سال زمان ببرد. این در حالی است که چارلز گیلمه نیز بر این باور است که پژوهش، پیادهسازی نرمافزاری، تغییرات سختافزاری و پذیرش کاربران همگی فرآیندهایی زمانبر هستند و عجله در این مسیر میتواند به شکستهای نرمافزاری جدی بینجامد.
مبادله میان اندازه امضا و وضعیت کیف پول، فقط یک چالش نظری نیست. در عمل، کیف پولهای سختافزاری با محدودیت حافظه و قدرت پردازش مواجه هستند. تحلیل لجر نشان میدهد که تولید کلید و مسیر بدون حالت شرینکس ممکن است در برخی سختافزارهای امنتی چند دقیقه طول بکشد، زیرا نیازمند انجام هزاران عملیات SHA-۲۵۶ و حافظه بیشتری نسبت به امضای شونور است. از سوی دیگر، کاربر عادی ممکن است تفاوت میان یک امضای ۶۴ بایتی و یک امضای ۵۷۷۷ بایتی را درک نکند، اما این تفاوت بر کارمزد تراکنش و سرعت تأیید تأثیر مستقیم دارد. در یک بلاک پر از تراکنشهای با امضای بزرگ، فشار بر فضای بلاک افزایش مییابد و ممکن است کاربرانی که توانایی پرداخت کارمزد بالاتر را ندارند، با تأخیر مواجه شوند. بررسیهای بلاکاستریم نیز بر این نکته تأکید دارد که هرچند تأیید این امضاها از نظر محاسباتی مدیریتپذیر است، اما اندازه بزرگ آنها محدودیتی جدی به شمار میرود.
بسیاری از کاربران بیتکوین بدون آنکه بدانند، به ابزارهایی وابسته هستند که در دنیای پساکوانتومی به راحتی قابل جایگزینی نیستند. کیف پولهای نظارتی که بر پایه اشتقاق BIP۳۲ کار میکنند، یکی از این ابزارها هستند. این قابلیت به کاربران اجازه میدهد بدون افشای کلید خصوصی، کلیدهای عمومی فرزند تولید کنند و دارایی خود را تحت نظارت داشته باشند. اما گیلمه تأکید کرده است که معادل کارآمدی برای این ویژگی در امضاهای هشی وجود ندارد. همچنین، امضای آستانهای که برای مدیریت اشتراکی داراییها استفاده میشود، در سیستمهای شونور کارایی بالایی دارد، اما جایگزینهای هشی آن به امضاهای بزرگتر، ذخیرهسازی بیشتر یا فرضیههای اعتماد متفاوتی نیاز دارند. این بدان معناست که کسبوکارها و سرویسهایی که از این ابزارها استفاده میکنند، باید معماری خود را از نو طراحی کنند. در چنین فضایی، طبیعی است که جامعه بیتکوین برای پذیرش یک استاندارد جدید محتاطانه عمل کند و ترجیح دهد زمان کافی برای بررسی همه جوانب صرف شود.
یکی از دشوارترین جنبههای مهاجرت، به داراییهایی مربوط میشود که سالها در آدرسهای قدیمی دستنخورده باقی ماندهاند. این سکهها ممکن است متعلق به افرادی باشد که کلید خود را گم کردهاند یا به هر دلیلی دیگر از شبکه دور شدهاند. پیشنویس BIP ۳۶۱ یک برنامه زمانی برای بازنشستگی تدریجی امضاهای قدیمی ارائه میدهد، اما در مورد سکههایی که هرگز جابهجا نمیشوند، پاسخ روشنی ندارد. آیا باید این داراییها مسدود شوند؟ یا باید فرصت نامحدودی برای مهاجرت آنها در نظر گرفته شود؟ هیئت مشاوره رمزنگاری کوینبیس نیز این پرسش را بیپاسخ گذاشته و آن را به جامعه بیتکوین واگذار کرده است. رسیدن به توافق بر سر این موضوع، به اندازه انتخاب الگوریتم رمزنگاری مهم است و میتواند سالها بحث و مناقشه به همراه داشته باشد. این وضعیت نشان میدهد که مهاجرت کوانتومی، بیش از آنکه یک پروژه مهندسی باشد، یک چالش اجتماعی و سیاسی در مقیاس بزرگ است. برای مطالعه تحلیلهای روزانه و دقیقتر در این زمینه، میتوانید به «اخبار ارزدیجیتال» مراجعه کنید.
بیتکوین یک شبکه غیرمتمرکز است و هیچ نهاد واحدی نمیتواند دستور مهاجرت را صادر کند. هر تغییر در قوانین اجماع نیازمند پذیرش گسترده از سوی توسعهدهندگان، ماینرها، اپراتورهای نود و کاربران است. شرینکس خود هنوز شماره BIP اختصاصی ندارد و در مرحله پیشنویس آزمایشی قرار دارد. BIP ۳۶۰ و BIP ۳۶۱ نیز هنوز در حالت پیشنویس هستند و هیچکدام به مرحله اجرا نرسیدهاند. این بدان معناست که نه تنها الگوریتم نهایی انتخاب نشده، بلکه حتی فرآیند استانداردسازی آن نیز تکمیل نشده است. در چنین شرایطی، انتظار برای تکمیل پژوهشها، بررسی همتایان و نهایتاً اجماعسازی، کاملاً منطقی و ضروری به نظر میرسد. هرگونه شتابزدگی در این مسیر، ریسک ایجاد شکاف در شبکه یا بروز آسیبپذیریهای پیشبینینشده را به همراه دارد. بنابراین، کندی فعلی را نه یک نقص، که نشانهای از بلوغ و محافظهکاری یک شبکه ارزشمند میتوان تفسیر کرد.
اما این مبادله، یعنی فشردگی امضا در برابر وابستگی به وضعیت کیف پول، دقیقاً همان نقطهای است که شرینکس را از یک راهحل نظری به یک چالش عملی تبدیل میکند. آنچه در نگاه اول یک سازوکار هوشمندانه به نظر میرسد، در عمل کیف پولها را با الزامات امنیتی جدیدی مواجه میکند که در تاریخ بیتکوین سابقه نداشته است. این الزامات، پرسشهای جدی درباره قابلیت اطمینان، بازیابی و هماهنگی میان دستگاههای مختلف ایجاد کرده و مرز میان امنیت و ریسک را به گونهای نوین جابهجا کرده است. برای درک عمق این چالشها، باید به جزییات فنی و سناریوهای عملی ای که طرح شرینکس پیش رو میگذارد، نگاه دقیقتری انداخت.
هسته اصلی چالش فنی شرینکس به مسیر فشرده و حالتدار آن برمیگردد. در این مسیر، هر کلید امضا دقیقاً یکبار مصرف طراحی شده است و کیف پول موظف است شمارندهای را نگه دارد که مشخص کند کدام شکاف امضایی باید بعدی استفاده شود. این شمارنده باید پیش از خروج امضا از دستگاه، به طور دائمی و غیرقابل بازگشت به جلو حرکت کند. اگر به هر دلیلی دو پیام متفاوت با یک شکاف امضا شوند، اطلاعات فاششده از دو امضا میتواند به ناظر شبکه امکان جعل امضای معتبر و در نهایت سرقت دارایی را بدهد. نکته ظریف اینجاست که مهاجم برای این کار نیازی به بازیابی کامل دانه اولیه کیف پول ندارد، بلکه صرفاً با بهرهگیری از اطلاعات لو رفته میتواند تراکنشهای جعلی و معتبری برای جابهجایی سکههای قربانی بسازد. این نوع خطر که پیش از این در مقیاس گسترده در شبکه بیتکوین تجربه نشده، نیازمند دقت و انضباطی بیسابقه در طراحی نرمافزار و سختافزار کیف پول است.
یکی از سناریوهای عملی که تیم تحقیقاتی Project Eleven نیز به آن اشاره کرده، وضعیتی است که کاربر از یک نسخه پشتیبان قدیمی کیف پول خود را بازیابی کند. در این حالت، شمارنده وضعیت به مقداری منسوخ بازمیگردد و اگر کاربر دوباره از مسیر فشرده استفاده کند، احتمال استفاده مجدد از یک کلید یکبار مصرف وجود دارد. همین خطر برای کاربرانی که از دو دستگاه سختافزاری مشتق از یک دانه اولیه استفاده میکنند نیز صدق میکند. اگر این دو دستگاه بدون هماهنگی با یکدیگر و به طور مستقل از مسیر حالتدار استفاده کنند، ممکن است هر دو شکاف امضایی یکسانی را مصرف کرده و کلید را در معرض افشا قرار دهند. این بدان معناست که سرویسهای نگهداری و کیف پولهای چنددستگاهی باید مکانیسمهای هماهنگی جدیدی را پیادهسازی کنند که در سیستمهای مبتنی بر منحنی بیضوی نیازی به آن نبود. هرچند شرینکس مسیر بازگشتی بدون حالت را برای چنین مواقعی فراهم کرده، اما استفاده از آن به معنای کنار گذاشتن دائمی مزیت فشردگی و پذیرش امضاهای بزرگتر است؛ انتخابی که بر کارمزد و کارایی تأثیر مستقیم دارد.
بعد دیگری از چالش فنی شرینکس، به حذف برخی از امکانات رایج در کیف پولهای امروزی برمیگردد. اشتقاق غیرسختشده BIP۳۲ که به کاربران اجازه میدهد بدون افشای کلید خصوصی، کلیدهای عمومی متعددی برای اهداف نظارتی تولید کنند، در دنیای امضاهای هشی معادل کارآمدی ندارد. این یعنی کیف پولهای نظارتی که بسیاری از کاربران و کسبوکارها به آن وابسته هستند، یا باید با کارایی بسیار پایینتری کار کنند یا معماری خود را از نو طراحی نمایند. امضای آستانهای نیز وضعیت مشابهی دارد. سیستمهای مبتنی بر شونور که امروزه برای مدیریت اشتراکی داراییها به شکلی کارآمد استفاده میشوند، جایگزین هشی ساده و فشردهای ندارند و راهحلهای موجود یا امضاهای بسیار بزرگتری تولید میکنند یا به فرضیههای اعتماد متفاوتی نیاز دارند. این محدودیتها به معنای آن است که مهاجرت به شرینکس یا هر طرح هشی مشابه، صرفاً یک بهروزرسانی الگوریتمی نیست، بلکه نیازمند بازنگری اساسی در نحوه تعامل کاربران با کیف پولها و زیرساختهای امنیتی شبکه است.
افزون بر چالشهای نرمافزاری، سختافزارهای امنیتی که ستون فقرات نگهداری بیتکوین هستند نیز با محدودیتهای جدی مواجه میشوند. تحلیل لجر نشان داده که فرآیند تولید کلید و امضای مسیر بدون حالت شرینکس میتواند روی برخی چیپهای امنیتی تا چند دقیقه زمان ببرد. این تأخیر به دلیل هزاران عملیات SHA-۲۵۶ و حافظه بیشتری است که این طرح نسبت به امضای شونور نیاز دارد. کاربر عادی ممکن است تفاوت میان امضای ۶۴ بایتی شونور و امضای ۵۴۸ بایتی مسیر فشرده شرینکس را در کارمزد تراکنش خود حس کند، اما تأخیر در تولید امضا در لحظه خرج کردن، تجربهای کاملاً متفاوت و شاید ناامیدکننده برای کسانی است که به سرعت تراکنشهای امروزی عادت کردهاند. این موضوع به ویژه برای کاربرانی که از دستگاههای سختافزاری قدیمیتر یا با توان محاسباتی پایینتر استفاده میکنند، میتواند به یک مانع عملی جدی تبدیل شود. از این منظر، شرینکس اگرچه از نظر رمزنگاری راه را هموار میکند، اما پرسشهای حلنشدهای درباره آمادگی زیرساخت سختافزاری برای پذیرش آن باقی میگذارد.
زمانی که بحث مهاجرت کوانتومی بیتکوین به مرحله تصمیمگیری درباره داراییهای قدیمی میرسد، مسئلهای فراتر از رمزنگاری مطرح میشود. سکههایی که سالها در آدرسهای اولیه دستنخورده باقی ماندهاند، نه فقط یک چالش فنی، که یک معمای اجتماعی تمامعیار را تشکیل میدهند. این داراییها که ممکن است متعلق به کاربرانی باشد که کلید خصوصی خود را گم کردهاند یا به دلایل مختلف از شبکه فاصله گرفتهاند، در هر سناریوی مهاجرتی به یک نقطه کور تبدیل میشوند. پیشنویس BIP ۳۶۱ که برای بازنشستگی تدریجی امضاهای قدیمی طراحی شده، در برابر این گروه از سکهها سکوت کرده و پاسخ روشنی برای وضعیت آنها ندارد. این سکوت، پرسشهای اساسی را درباره مرز مالکیت، دسترسی و حاکمیت در یک شبکه غیرمتمرکز برجسته میکند.
در قلب این مسئله، یک دوراهی عمیق قرار دارد: آیا باید سکههایی که هرگز به آدرسهای مقاوم کوانتومی منتقل نشدهاند را مسدود کرد؟ یا باید فرصتی نامحدود برای مهاجرت آنها در نظر گرفت؟ هر یک از این گزینهها پیامدهای سنگینی به همراه دارد. مسدود کردن سکههای راکد میتواند به معنای مصادره دارایی افرادی باشد که شاید روزی بازگردند و در غیر این صورت، حفظ آنها در قالب قدیمی ریسک امنیتی برای کل شبکه ایجاد میکند. هیئت مشاوره رمزنگاری کوینبیس نیز این پرسش را بیپاسخ گذاشته و تصمیمگیری نهایی را به جامعه بیتکوین واگذار کرده است. این واگذاری، نشاندهنده عمق اختلاف نظر و نبود اجماع حتی میان کارشناسان امنیتی است.
برای درک مقیاس مسئله، کافی است به حجم قابل توجهی از بیتکوینهایی اشاره کرد که در آدرسهای مربوط به دوران اولیه شبکه قرار دارند و سالها جابهجا نشدهاند. بخشی از این سکهها متعلق به کیف پولهای ساتوشی ناکاموتو، خالق ناشناس بیتکوین است که قطعاً هرگز جابهجا نخواهند شد. در سناریوی مهاجرت، اگر این آدرسها در قالب امضاهای قدیمی باقی بمانند، از نظر تئوری در برابر رایانه کوانتومی آینده آسیبپذیر خواهند بود. اما آیا جامعه بیتکوین میتواند به یکباره تصمیم به مسدود کردن داراییهای ساتوشی بگیرد؟ چنین اقدامی میتواند به یک بحران مشروعیت و شکاف در شبکه تبدیل شود. این نمونه نشان میدهد که مهاجرت کوانتومی، فراتر از یک بهروزرسانی نرمافزاری، به یک توافق سیاسی نیاز دارد.
یک ملاحظه امنیتی مهم در این میان، پدیده "سکههای مرده" است. اگر جامعه تصمیم بگیرد که آدرسهای قدیمی را پس از یک مهلت مشخص، غیرقابل خرج کند، عملاً مرز مالکیت را جابهجا کرده است. در این سناریو، کاربرانی که کلید خود را بازیابی میکنند، ممکن است متوجه شوند که داراییشان به دلیل عدم مهاجرت به موقع، مسدود شده است. این موضوع میتواند به افزایش حملات فیشینگ و کلاهبرداری با هدف ترغیب کاربران به انتقال زودهنگام داراییهایشان به آدرسهای ناامن منجر شود. از سوی دیگر، اگر هیچ محدودیتی اعمال نشود، سکههای راکد برای دههها به عنوان یک حفره امنیتی بالقوه در شبکه باقی میمانند و هر رایانه کوانتومی آینده میتواند با هدف قرار دادن آنها، آسیب جدی به اعتبار بیتکوین وارد کند. برای پیگیری روند بحثها و بررسی دیدگاههای مختلف در این زمینه، میتوانید به «آخرین اخبار کریپتو و بلاکچین» مراجعه کنید.