باحث يقترح نظام توقيع بيتكوين مقاوم للحوسبة الكمومية

• قدم جوناس نيك من Blockstream نظام SHRIMPS، وهو مخطط توقيع متعدد الأجهزة لما بعد الكم.
• ينتج SHRIMPS توقيعات بحجم 2.5 كيلوبايت، أصغر ثلاث مرات من معيار SLH-DSA الحالي.
• تُظهر الورقة البيضاء الكمومية من Google أن تشفير بيتكوين قد ينكسر باستخدام عدد أقل بكثير من الكيوبتات.

اقترح باحث من Blockstream، جوناس نيك، مخطط توقيع جديد مقاوم للكم مصمم لبيتكوين. يهدف الاقتراح إلى دعم التوقيع الآمن متعدد الأجهزة مع الحفاظ على أحجام التوقيعات أصغر من معايير ما بعد الكم الحالية.

يقدم SHRIMPS توقيعات كمومية متعددة الأجهزة

في منشور تغريدة حديث، قدم جوناس نيك SHRIMPS، واصفاً إياه بأنه بناء قائم على التجزئة. يسمح لأجهزة متعددة محملة من نفس عبارة البذور بإنشاء توقيعات بحجم حوالي 2.5 كيلوبايت بشكل مستقل. 

هذا أصغر تقريباً بثلاث مرات من معيار ما بعد الكم الحالي SLH-DSA، الذي ينتج توقيعات بحجم حوالي 7.8 كيلوبايت. ومع ذلك، يحسن الحجم الأصغر الكفاءة مع الحفاظ على الحماية المقاومة للكم.

"يرجى الترحيب بـ SHRIMPS في عائلة توقيعات PQ ذات الحالة." "أعطى SHRINCS توقيعات بحجم ~324 بايت لكنه أحادي الجهاز. يعالج SHRIMPS مسألة تعدد الأجهزة."

يحل SHRIMPS قيود المحفظة الالكترونية متعددة الأجهزة

أنتج العمل السابق في هذا المجال، بما في ذلك SHRINCS، توقيعات صغيرة بشكل مثير للإعجاب لكنه كان مقتصراً على جهاز واحد. نقل عبارة البذور إلى جهاز جديد أو تشغيلها عبر أجهزة احتياطية يعني العودة إلى توقيعات عديمة الحالة أكبر بكثير، مما يقوض مكاسب الكفاءة.

يزيل SHRIMPS هذا القيد من خلال بعض مبادئ التصميم الرئيسية:

• يمكن لأي جهاز محمل من نفس عبارة البذور إنتاج توقيعات مدمجة بشكل مستقل
• يتم تحديد العدد الإجمالي للأجهزة بحد مسبق، عادة 1,024
• إذا فقد جهاز حالته وأعاد التحميل، فإنه يعود إلى المسار المدمج تلقائياً
• تتدهور الحماية تدريجياً بدلاً من الانهيار إذا تم تجاوز حد الأجهزة

لماذا الآن: عامل Google

يأتي الاقتراح مع تزايد الاهتمام بمخاطر الحوسبة الكمومية. اقترح باحثو Google مؤخراً أن كسر تشفير المنحنى الإهليلجي قد يتطلب موارد أقل مما كان متوقعاً سابقاً.

أظهر باحثو Google أن ECDLP-256، المعيار الذي يؤمن معظم شبكات البلوكشين، يمكن كسره نظرياً باستخدام أقل من 1,200 كيوبت منطقي، مما يمثل انخفاضاً بحوالي 20 ضعفاً في متطلبات الأجهزة من التقديرات السابقة.

وصف الباحث جاستن دريك الأمر بأنه "يوم عظيم" وقدّر احتمالاً لا يقل عن 10% أن يتمكن كمبيوتر كمي من استرداد مفتاح خاص لبيتكوين بحلول عام 2032. 

لماذا يهم بيتكوين

عادةً ما تُستخدم مفاتيح بيتكوين لعدد صغير فقط من التوقيعات، وإعدادات المحفظة الالكترونية متعددة التوقيعات شائعة. تم تصميم SHRIMPS مع مراعاة كلا الواقعين. النقاط المهمة تشمل:

• تشفير المنحنى الإهليلجي الحالي لبيتكوين لم ينكسر اليوم
• يكمن التهديد في أمان التوقيع، وليس في التعدين
• تتطلب ترقيات ما بعد الكم تنسيقاً على مستوى الشبكة وتستغرق سنوات للتنفيذ
• ستحتاج كل محفظة الكترونية إلى الترقية، بما في ذلك المحافظ التي لا يتحكم بها أحد، مثل محفظة ساتوشي

ذو صلة: تسعى وزارة الخزانة الأمريكية للحصول على تعليقات عامة بشأن قواعد عملة مستقرة GENIUS