تأثير وتحديات التطورات الجديدة في الحوسبة الكمية على أمان البلوكتشين

مؤخراً، حققت الحوسبة الكمية مجدداً إنجازاً كبيراً. أطلقت إحدى شركات التكنولوجيا العملاقة شريحة الكم من الجيل الجديد Willow، والتي سجلت أفضل أداء بين المنتجات المماثلة في مؤشرات رئيسية مثل تصحيح أخطاء الكم وعينات الدوائر العشوائية. أثار هذا الإنجاز اهتماماً واسعاً في الأوساط الأكاديمية والصناعية، حيث أبدى العديد من الشخصيات المعروفة في مجال التكنولوجيا إعجابهم.

تمتلك شريحة Willow 105 بتات كمومية، وقد أظهرت قدرة حسابية مذهلة في اختبار أخذ عينات الدوائر العشوائية. لقد أكملت مهمة حسابية كانت ستستغرق 10^25 عامًا لإكمالها بواسطة الحواسيب العملاقة التقليدية في 5 دقائق فقط، وهو مدى زمني يتجاوز حتى عمر الكون المعروف. والأهم من ذلك، أن Willow لم تعزز القدرات الحاسوبية فحسب، بل حققت أيضًا انخفاضًا أسيًا في معدل الأخطاء، مما جعلها دون العتبة المهمة لتطبيق الحوسبة الكمية.

صرح رئيس فريق البحث والتطوير أن Willow هو النظام الأول الذي يتجاوز هذه العتبة، مما يوفر دليلاً قوياً على جدوى أجهزة الحوسبة الكمية على نطاق واسع. هذا الإنجاز لا يعزز فقط تطوير تكنولوجيا الحوسبة الكمية، ولكنه قد يؤثر بشكل عميق على العديد من الصناعات، حيث يبرز مجال البلوكتشين والعملات المشفرة بشكل خاص.

حاليًا، يتم استخدام خوارزمية توقيع المنحنى البيضاوي الرقمي (ECDSA) ودالة التجزئة SHA-256 على نطاق واسع في معاملات العملات المشفرة مثل البيتكوين. على الرغم من أن كسر SHA-256 يتطلب مئات الملايين من الكيوبتات الكمومية، فإن كسر ECDSA يتطلب فقط مستوى المليون من الكيوبتات الكمومية. وهذا يعني أنه بمجرد ظهور أجهزة الكمبيوتر الكمومية على نطاق واسع، قد تتمكن من كسر مفتاح ECDSA الخاص في وقت قصير، مما يشكل تهديدًا لأمان العملات المشفرة.

على الرغم من أن 105 كيوبت من Willow لا تزال بعيدة عن حجم المطلوب لكسر خوارزميات العملات المشفرة، إلا أنها تشير إلى الاتجاه لبناء حواسيب كمية عملية على نطاق واسع. وهذا يطرح تحديات جديدة على نظام أمان العملات المشفرة، مما يجعل تطوير تقنية بلوكتشين مقاومة للكم أمرًا ملحًا.

لمواجهة هذا التحدي، ظهرت تقنية التشفير بعد الكم (PQC). PQC هي نوع من خوارزميات التشفير الجديدة القادرة على مقاومة هجمات الحوسبة الكمية، مما يضمن الأمان حتى في عصر الكم. لقد حققت بعض الفرق التقنية تقدمًا كبيرًا في هذا المجال، بما في ذلك مكتبة التشفير المعاد تصميمها بعد الكم المبنية على OpenSSL، التي تدعم العديد من خوارزميات التشفير بعد الكم وفقًا لمعايير NIST، بالإضافة إلى اتصالات TLS بعد الكم.

بالإضافة إلى ذلك، حققت بعض فرق البحث تقدمًا في الانتقال إلى خوارزميات التشفير الغنية الوظائف بعد الحوسبة الكمية. على سبيل المثال، تم تطوير بروتوكول إدارة المفاتيح الموزعة لخوارزمية توقيع ما بعد الحوسبة الكمية Dilithium من معيار NIST، وهو أول بروتوكول توقيع موزع فعال بعد الحوسبة الكمية في الصناعة، مع تحسينات ملحوظة في الأداء مقارنة بالحلول الحالية.

مع التطور السريع لتكنولوجيا الحوسبة الكمية، يواجه قطاع البلوكتشين والعملات المشفرة تحديات غير مسبوقة. كيف يمكن حماية أمان العملات المشفرة في ظل تأثير الحوسبة الكمية، سيكون محور اهتمام مشترك بين عالم التكنولوجيا والمالية. تطوير تكنولوجيا البلوكتشين المقاومة للكم، وخاصةً ترقية البلوكتشين الحالي لمقاومة الكم، سيكون مفتاحًا لضمان أمان واستقرار العملات المشفرة. هذه ليست مجرد تحدٍ تقني، بل هي أيضًا ضمان مهم للحفاظ على التنمية الصحية للاقتصاد الرقمي.