الحوسبة الكمية جديد: التأثير المحتمل لشريحة Google Willow على أمان البلوكتشين
أطلقت شركة جوجل مؤخرًا شريحة جديدة للحوسبة الكمية تُدعى Willow، وهي خطوة كبيرة أخرى منذ أن حققت الشركة "هيمنة كمية" لأول مرة في عام 2019. تحتوي شريحة Willow على 105 كيوبت، وقد حققت أفضل أداء في فئتها في اختبارين معياريين: تصحيح الأخطاء الكمية وعينة الدوائر العشوائية.
ما يلفت الانتباه بشكل خاص هو أنه في اختبار أخذ العينات من الدوائر العشوائية، أكمل شريحة Willow مهمة حسابية استغرقت وقتًا مذهلاً في 5 دقائق فقط. هذه المهمة تحتاج حتى لأسرع الحواسيب الفائقة اليوم إلى 10^25 سنة لإكمالها، وهو ما يتجاوز بكثير عمر الكون المعروف.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لشريحة Willow في قدرتها على تقليل معدل الأخطاء بشكل كبير. مع زيادة عدد الكيوبتات، يصبح من الأسهل عادة حدوث أخطاء في عملية الحساب. ومع ذلك، نجحت Willow في خفض معدل الأخطاء إلى ما دون عتبة حرجة معينة، وهو ما يُعتبر شرطًا أساسيًا لتحقيق الحوسبة الكمية العملية.
قال هارتموت نيفن، رئيس فريق Google Quantum AI، إن Willow هو أول نظام لديه معدل خطأ أقل من العتبة، ويمثل حتى الآن النموذج الأولي الأكثر إقناعًا لبتات الكم المنطقية القابلة للتوسع. تشير هذه الإنجاز إلى أن تحقيق أجهزة الحوسبة الكمية القابلة للاستخدام على نطاق واسع ممكن.
التأثير المحتمل على البلوكتشين والعملات المشفرة
إن هذه الاختراقات من جوجل لا تدفع فقط تطور الحوسبة الكمية، بل تترك أيضًا تأثيرًا عميقًا على العديد من الصناعات، وخاصة في مجال البلوكتشين والعملات المشفرة. حاليًا، تُستخدم خوارزمية توقيع المنحنيات البيضاوية (ECDSA) ودالة التجزئة SHA-256 على نطاق واسع في معاملات العملات المشفرة مثل البيتكوين. تُستخدم ECDSA لتوقيع المعاملات والتحقق منها، بينما تضمن SHA-256 سلامة البيانات.
أظهرت الأبحاث أن الخوارزميات الكمية قد تشكل تهديدًا لهذه الطرق التشفيرية. على الرغم من أن كسر SHA-256 يتطلب مئات الملايين من الكيوبتات الكمية، إلا أن كسر ECDSA يتطلب فقط ملايين من الكيوبتات الكمية. وهذا يعني أنه بمجرد أن تصل الحواسيب الكمومية إلى حجم كافٍ، فقد تهدد أمان العملات المشفرة مثل البيتكوين.
قد تواجه نوعان من عناوين المحفظة المستخدمة في معاملات البيتكوين مخاطر. النوع الأول يستخدم المفتاح العام لـ ECDSA للمستلم مباشرة، بينما النوع الثاني يستخدم قيمة التجزئة للمفتاح العام، ولكن عند إجراء المعاملة، يتم الكشف عن المفتاح العام. بمجرد أن يحصل المهاجم على مفتاح ECDSA العام، يمكنه نظريًا استخدام خوارزمية كمية لاستنتاج المفتاح الخاص، وبالتالي السيطرة على البيتكوين المقابل.
على الرغم من أن 105 كيوبتات من شريحة Willow لا تزال بعيدة جدًا عن كسر خوارزمية تشفير البيتكوين، إلا أنها تشير إلى اتجاه تطوير الحواسيب الكمومية القابلة للاستخدام على نطاق واسع. وهذا يقدم تحديات جديدة لنظام أمان العملات المشفرة، مما يجعل تطوير تقنية بلوكتشين المقاومة للكم أمرًا ملحًا.
تقنية البلوكتشين المقاومة للحوسبة الكمية
استجابةً للتهديدات المحتملة التي تثيرها الحوسبة الكمية، ظهرت تقنية التشفير بعد الكم (PQC). تهدف هذه الخوارزميات التشفيرية الجديدة إلى مقاومة هجمات الحوسبة الكمية، مع الحفاظ على الأمان حتى في عصر الكم.
حاليًا، حققت بعض المؤسسات تقدمًا في مجال تكنولوجيا البلوكتشين المقاومة للكم. على سبيل المثال، أكملت فرق البحث بناء قدرات التشفير ما بعد الكم لعملية البلوكتشين بالكامل، وقامت بتعديل مكتبة التشفير لدعم عدة خوارزميات تشفير ما بعد الكم وفقًا لمعايير NIST باستخدام OpenSSL. تهدف هذه الجهود إلى تقديم دعم تقني لترقية مقاومة الكم للبلوك تشين وغيرها من المجالات التي تحتاج إلى مستوى عالٍ من الأمان.
بالإضافة إلى ذلك، حقق الباحثون تقدمًا في هجرة ما بعد الكم إلى خوارزميات التشفير ذات الوظائف الغنية. على سبيل المثال، تم تطوير بروتوكول إدارة المفاتيح الموزعة لخوارزمية التوقيع ما بعد الكم Dilithium وفقًا لمعايير التوقيع ما بعد الكم من NIST، وهو أول بروتوكول توقيع موزع فعال ما بعد الكم في الصناعة. تتغلب هذه التقنية على بعض القيود الموجودة في حلول الأنابيب ما بعد الكم الحالية، مع تحقيق تحسينات ملحوظة في الأداء.
بشكل عام، مع التطور السريع لتقنية الحوسبة الكمية، يحتاج قطاع البلوكتشين والعملات المشفرة إلى الاستجابة بنشاط للتحديات الأمنية المحتملة. سيصبح تطوير وتنفيذ تقنيات مقاومة للكمية أمرًا أساسيًا لضمان أمان هذه الأنظمة وموثوقيتها على المدى الطويل. على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر الكمية الحالية لا تشكل تهديدًا مباشرًا على أنظمة التشفير القائمة، إلا أن اتجاهات التطور المستقبلية تشير إلى أن الاستعداد المبكر أمر بالغ الأهمية.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تشهد شريحة جوجل ويللو الكمومية تحطيمًا للأرقام القياسية، مما يواجه الأمن في البلوكتشين تحديات جديدة.
الحوسبة الكمية جديد: التأثير المحتمل لشريحة Google Willow على أمان البلوكتشين
أطلقت شركة جوجل مؤخرًا شريحة جديدة للحوسبة الكمية تُدعى Willow، وهي خطوة كبيرة أخرى منذ أن حققت الشركة "هيمنة كمية" لأول مرة في عام 2019. تحتوي شريحة Willow على 105 كيوبت، وقد حققت أفضل أداء في فئتها في اختبارين معياريين: تصحيح الأخطاء الكمية وعينة الدوائر العشوائية.
ما يلفت الانتباه بشكل خاص هو أنه في اختبار أخذ العينات من الدوائر العشوائية، أكمل شريحة Willow مهمة حسابية استغرقت وقتًا مذهلاً في 5 دقائق فقط. هذه المهمة تحتاج حتى لأسرع الحواسيب الفائقة اليوم إلى 10^25 سنة لإكمالها، وهو ما يتجاوز بكثير عمر الكون المعروف.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لشريحة Willow في قدرتها على تقليل معدل الأخطاء بشكل كبير. مع زيادة عدد الكيوبتات، يصبح من الأسهل عادة حدوث أخطاء في عملية الحساب. ومع ذلك، نجحت Willow في خفض معدل الأخطاء إلى ما دون عتبة حرجة معينة، وهو ما يُعتبر شرطًا أساسيًا لتحقيق الحوسبة الكمية العملية.
قال هارتموت نيفن، رئيس فريق Google Quantum AI، إن Willow هو أول نظام لديه معدل خطأ أقل من العتبة، ويمثل حتى الآن النموذج الأولي الأكثر إقناعًا لبتات الكم المنطقية القابلة للتوسع. تشير هذه الإنجاز إلى أن تحقيق أجهزة الحوسبة الكمية القابلة للاستخدام على نطاق واسع ممكن.
التأثير المحتمل على البلوكتشين والعملات المشفرة
إن هذه الاختراقات من جوجل لا تدفع فقط تطور الحوسبة الكمية، بل تترك أيضًا تأثيرًا عميقًا على العديد من الصناعات، وخاصة في مجال البلوكتشين والعملات المشفرة. حاليًا، تُستخدم خوارزمية توقيع المنحنيات البيضاوية (ECDSA) ودالة التجزئة SHA-256 على نطاق واسع في معاملات العملات المشفرة مثل البيتكوين. تُستخدم ECDSA لتوقيع المعاملات والتحقق منها، بينما تضمن SHA-256 سلامة البيانات.
أظهرت الأبحاث أن الخوارزميات الكمية قد تشكل تهديدًا لهذه الطرق التشفيرية. على الرغم من أن كسر SHA-256 يتطلب مئات الملايين من الكيوبتات الكمية، إلا أن كسر ECDSA يتطلب فقط ملايين من الكيوبتات الكمية. وهذا يعني أنه بمجرد أن تصل الحواسيب الكمومية إلى حجم كافٍ، فقد تهدد أمان العملات المشفرة مثل البيتكوين.
قد تواجه نوعان من عناوين المحفظة المستخدمة في معاملات البيتكوين مخاطر. النوع الأول يستخدم المفتاح العام لـ ECDSA للمستلم مباشرة، بينما النوع الثاني يستخدم قيمة التجزئة للمفتاح العام، ولكن عند إجراء المعاملة، يتم الكشف عن المفتاح العام. بمجرد أن يحصل المهاجم على مفتاح ECDSA العام، يمكنه نظريًا استخدام خوارزمية كمية لاستنتاج المفتاح الخاص، وبالتالي السيطرة على البيتكوين المقابل.
على الرغم من أن 105 كيوبتات من شريحة Willow لا تزال بعيدة جدًا عن كسر خوارزمية تشفير البيتكوين، إلا أنها تشير إلى اتجاه تطوير الحواسيب الكمومية القابلة للاستخدام على نطاق واسع. وهذا يقدم تحديات جديدة لنظام أمان العملات المشفرة، مما يجعل تطوير تقنية بلوكتشين المقاومة للكم أمرًا ملحًا.
تقنية البلوكتشين المقاومة للحوسبة الكمية
استجابةً للتهديدات المحتملة التي تثيرها الحوسبة الكمية، ظهرت تقنية التشفير بعد الكم (PQC). تهدف هذه الخوارزميات التشفيرية الجديدة إلى مقاومة هجمات الحوسبة الكمية، مع الحفاظ على الأمان حتى في عصر الكم.
حاليًا، حققت بعض المؤسسات تقدمًا في مجال تكنولوجيا البلوكتشين المقاومة للكم. على سبيل المثال، أكملت فرق البحث بناء قدرات التشفير ما بعد الكم لعملية البلوكتشين بالكامل، وقامت بتعديل مكتبة التشفير لدعم عدة خوارزميات تشفير ما بعد الكم وفقًا لمعايير NIST باستخدام OpenSSL. تهدف هذه الجهود إلى تقديم دعم تقني لترقية مقاومة الكم للبلوك تشين وغيرها من المجالات التي تحتاج إلى مستوى عالٍ من الأمان.
بالإضافة إلى ذلك، حقق الباحثون تقدمًا في هجرة ما بعد الكم إلى خوارزميات التشفير ذات الوظائف الغنية. على سبيل المثال، تم تطوير بروتوكول إدارة المفاتيح الموزعة لخوارزمية التوقيع ما بعد الكم Dilithium وفقًا لمعايير التوقيع ما بعد الكم من NIST، وهو أول بروتوكول توقيع موزع فعال ما بعد الكم في الصناعة. تتغلب هذه التقنية على بعض القيود الموجودة في حلول الأنابيب ما بعد الكم الحالية، مع تحقيق تحسينات ملحوظة في الأداء.
بشكل عام، مع التطور السريع لتقنية الحوسبة الكمية، يحتاج قطاع البلوكتشين والعملات المشفرة إلى الاستجابة بنشاط للتحديات الأمنية المحتملة. سيصبح تطوير وتنفيذ تقنيات مقاومة للكمية أمرًا أساسيًا لضمان أمان هذه الأنظمة وموثوقيتها على المدى الطويل. على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر الكمية الحالية لا تشكل تهديدًا مباشرًا على أنظمة التشفير القائمة، إلا أن اتجاهات التطور المستقبلية تشير إلى أن الاستعداد المبكر أمر بالغ الأهمية.