“إيثيريوم” تضع خطة لمواجهة الحواسيب الكمومية وتعزيز أمان الشبكة

أوضح المؤسس الشريك لشبكة إيثيريوم، “فيتاليك بوتيرين”، كيف تخطط الشبكة لحماية بنيتها التحتية من تهديدات الحواسيب الكمومية المستقبلية، والتي قد تُعرّض أنظمة التشفير الحالية للخطر.

وفي منشور عبر منصة X يوم الخميس، أشار “بوتيرين” إلى أن الخطة تركز على الأجزاء الأكثر عرضة للهجمات الكمومية، مع وضع آليات واضحة لاستبدال الأنظمة الحالية بحلول مقاومة للحوسبة الكمومية قبل ظهور حواسيب فائقة القدرة.

أربعة مجالات رئيسية تحتاج إلى حماية كمومية

حدّد بوتيرين أربعة مجالات أساسية تتطلب تحديثات أمنية. أولًا، توقيعات BLS على مستوى الإجماع، والتي تُمكّن الشبكة من الاتفاق على الكتلة التالية. ثانيًا، توافر البيانات الذي يعتمد على التزامات KZG لضمان صحة البيانات واكتمالها.

أما ثالثًا، فتوقيعات الحسابات المملوكة خارجيًا (EOA) التي تُصادق على معاملات المستخدمين، ورابعًا إثباتات المعرفة الصفرية على مستوى التطبيقات، والتي تتيح التحقق من المعاملات بشكل خاص دون الكشف عن البيانات. ولكل مكوّن من هذه المكونات، شرح بوتيرين كيفية استبداله بأنظمة مقاومة للهجمات الكمومية.

الانتقال من BLS إلى توقيعات قائمة على التجزئة

فيما يتعلق بتوقيعات الإجماع، تخطط إيثيريوم للانتقال من خوارزمية BLS إلى توقيعات قائمة على التجزئة مثل خوارزمية وينترنيتز، مع استخدام تقنية STARKs لدمج التوقيعات المتعددة بكفاءة.

كما شدد بوتيرين على أهمية اختيار دالة التجزئة المناسبة، واصفًا القرار بأنه قد يكون “آخر اختيار لدالة تجزئة في تاريخ إيثيريوم”. وتشمل الخيارات المطروحة Poseidon2 مع جولات إضافية، أو Poseidon1، أو BLAKE3 السريعة التقليدية. ومن شأن هذا التغيير أن يجعل التحقق من التوقيعات أكثر أمانًا في مواجهة الحواسيب الكمومية.

تحديث آلية توافر البيانات وتعقيدات الانتقال

تناول “بوتيرين” أيضًا مسألة توافر البيانات، موضحًا أن الشبكة تستخدم حاليًا خوارزمية KZG في ترميز المحو لضمان تخزين البيانات والتحقق منها بشكل سليم.

وأضاف أن الانتقال إلى تقنية STARKs ممكن تقنيًا، لكنه أكثر تعقيدًا. وقال: “الأمر قابل للتنفيذ، لكنه يتطلب جهدًا هندسيًا كبيرًا”. لذلك، ستعتمد الشبكة خطة انتقال مدروسة بعناية للحفاظ على أمان البيانات دون التأثير سلبًا على سرعة المعالجة أو نقل المعلومات.

تجريد الحساب وتوقيعات مقاومة للحوسبة الكمومية

أما بالنسبة لتوقيعات حسابات المستخدمين، فتعتزم إيثيريوم توسيع مفهوم تجريد الحساب للسماح باستخدام أنواع متعددة من التوقيعات، بما في ذلك التوقيعات المقاومة للحوسبة الكمومية.

وأشار بوتيرين إلى أن هذه التوقيعات عادةً ما تكون أكبر حجمًا وتتطلب استهلاكًا أعلى من الغاز للتحقق منها. ومن بين الحلول المقترحة تقنيات التجميع التكراري والرياضيات المتجهة لتقليل التكاليف وتحسين الكفاءة التشغيلية.

إثباتات المعرفة الصفرية بين الكلفة والأمان

في ما يخص إثباتات المعرفة الصفرية، أوضح بوتيرين أن تقنية ZK-SNARKs التقليدية تستهلك ما بين 300 و500 ألف وحدة غاز للتحقق، في حين أن تقنية STARKs المقاومة للحوسبة الكمومية قد تصل كلفتها إلى نحو 10 ملايين وحدة غاز.

وللتغلب على هذه الفجوة، يمكن لإيثيريوم اعتماد تجميع الإثباتات التكراري على مستوى البروتوكول، ما يسمح بضغط عمليات التحقق المتعددة في إثبات واحد، وبالتالي تقليل استهلاك الموارد.

استعداد مبكر لحماية مستقبل الشبكة

مع استمرار تطور إيثيريوم، تتزايد أهمية ضمان أمانها على المدى الطويل. فبينما تظل آليات الحماية الحالية فعالة، فإن الحواسيب الكمومية المستقبلية قد تتمكن من اختراق العديد من أساليب التشفير المستخدمة في شبكات سلاسل الكتل والإنترنت عمومًا.

ومن هنا، يمنح التحضير المبكر المطورين الوقت الكافي لاختبار الأنظمة الجديدة بهدوء ومنهجية، بدلًا من الاضطرار إلى تنفيذ تغييرات متسارعة لاحقًا. كما يمكن لهذه الخطة أن تسهم في حماية أموال المستخدمين، ودعم تقنيات الخصوصية، وتعزيز قابلية التوسع في الشبكات الرقمية مستقبلاً.