تعزيز إيثريوم ضد الكوانتم: ثورة البلوكشين الرشيقة لمستقبل آمن

يستعد مطورو إيثريوم لمستقبل حيث يمكن أن تتمكن الحواسيب الكمية من اختراق التشفير الحالي. يقود الباحثون في البلوكشين، بقيادة شخصيات مثل جاستين دريك من مؤسسة إيثريوم، رؤية تسمى "إيثريوم الرشيق" — وهي جهد مشترك لتبسيط البنية الفنية لإيثريوم مع جعلها آمنة ضد الكوانتم.

هذه المبادرة تمثل استجابة للتهديد المعلق من الحوسبة الكمية ونقد لتعقيد إيثريوم الحالي. وبالممارسة الفعلية، يعني ذلك إعادة التفكير في كل شيء بدءًا من كيفية تنفيذ العقود الذكية إلى كيفية تحقق الكتل، مع التركيز على الأمان بعد الكوانتم. لقد حصل هذا الدفعة على دعم قيادة إيثريوم، بما في ذلك المؤسس المشارك فيتاليك بوتيرين، وهو يعكس إدراكًا أوسع في الصناعة: أن حماية العملات المشفرة ضد الهجمات الكوانتية أصبح لا مجرد ضرورة بل حكمة.

في هذه المقالة، سنوضح سبب تصاعد الأمن الكوانتي في جداول أعمال البلوكشين وما الذي تفعله إيثريوم بهذا الشأن. سنتناول بالتفصيل حدود الأساليب التشفيرية الحالية (مثل تواقيع المنحنى البيضاوي التي تحمي بيتكوين وإيثريوم اليوم)، وكيف تهدد الحواسيب الكمية المستقبلية بكسرها. ثم سنتعمق في التشفير بعد الكوانتم – فئة جديدة من الخوارزميات المصممة لتحمل الهجمات الكوانتية – ومساعي المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) لتوحيد هذه الأدوات. من هناك، سنستعرض اقتراح "إيثريوم الرشيق" وجوانبها الفنية الرئيسية: الآلات الافتراضية القائمة على إثبات عدم المعرفة، وتقنية تسمى أخذ العينات من توفر البيانات، وخطة لإعادة بناء أجزاء من إيثريوم على بنية RISC-V المُبَسَّطة. سنقدم بعض الأشخاص الرئيسيين الذين يقودون هذه الأفكار، مثل دريك، بوتيرين، وخبير التشفير شينشين فان، وسننظر في كيفية مقارنة خارطة طريق إيثريوم للاستعداد للكوانتم ببيتكوين والبلوكشينات الأخرى. أخيرًا، سنزن الفوائد، والمفاضلات والمخاطر لتنفيذ ترقيات مقاومة الكوانتم، ونفكر في ما يمكن أن تعنيه هذه التغييرات على المدى الطويل للمستخدمين العاديين، المطورين، المدققين وقطاع العملات المشفرة بشكل عام.

طوال الوقت، سنحافظ على اللغة متاحة – بدون الحاجة لدكتوراه في الفيزياء – مع الحفاظ على الدقة الفنية. لم يحن بعد العصر الكمي علينا، لكن كما يوضح مثال إيثريوم، فإن الوقت للاستعداد هو الآن. إليك كيف ولماذا أكبر أنظمة البلوكشين في العالم تسعى لتحصين نفسها لما يسمى عصر الكوانتم.

التهديد الكمي المقبل على البلوكشينات

تعد الحوسبة الكمية بحل بعض المشكلات أسرع بكثير من الحواسيب الكلاسيكية، وهذا ما يشغل مطورو البلوكشين. على عكس البتات الحاسوبية العادية التي تكون إما 0 أو 1، يمكن للبتات الكمية أو الكيوبتات أن توجد في حالات متعددة في آن واحد (خاصية تسمى التراكب)، وأن تتشابك مع بعضها البعض لإجراء العمليات الحسابية بالتوازي. الشركات التكنولوجية الكبرى تسير قدمًا في هذا المجال: أعلنت جوجل عن معالج كمي بقدرة 433 كيوبت في عام 2023، زاعمة شكلًا من "التفوق الكمي" لمهام معينة، ومشروع IBM يخطط لأنظمة بقدرة 4,000+ كيوبت بحلول عام 2027. تقدر فرق البحث أن عددًا من ملايين الكيوبتات – يفوق بكثير النماذج الأولية اليوم – قد تكون مطلوبة لكسر التشفير الذي يحمي العملات المشفرة مثل البيتكوين في غضون 24 ساعة. في حين أن مثل هذه الآلات الكمية القوية ليست موجودة حتى الآن، فإن المسار واضح. تقرير عام 2024 من مؤسسة المخاطر العالمية حتى وضع نسب لاحتمالية الخط الزمني: فرصة 50% أن الحواسيب الكمية القادرة على اختراق التشفير المستخدم عادة (RSA-2048 أو المنحنيات البيضاوية 256 بت) ستوجد بحلول عام 2032، ترتفع إلى فرصة 90% بحلول عام 2040. بمعنى آخر، لم يعد الأمر يتعلق بمسألة متى بل كيف ستشكل الحوسبة الكمية تهديدًا حقيقيًا لأمان البلوكشين. المحتوى: من حيث الجوهر، يشبه الحوسبة الكمومية مفتاحًا رئيسيًا يمكنه فتح رموز RSA وECDSA عند توفر عدد كافٍ من الكيوبتات وتشغيل مستقر. تختلف التقديرات بشأن عدد الكيوبتات المنطقية (الكيوبتات الموثوقة والمصححة من الخطأ) اللازمة لكسر، على سبيل المثال، المنحنى البيضاوي 256-بت الخاص ببيتكوين. تشير إحدى التحليلات من فريق البحث في Ethereum Foundation إلى أن حوالي 6600 كيوبت منطقي قد يهدد منحنى secp256k1 (المستخدم في بيتكوين/إيثريوم)، وأن ~20,000 كيوبت منطقي يمكن أن يهدده تمامًا. وبسبب الحمل الزائد لتصحيح الخطأ، يتطلب هذا ملايين الكيوبتات الفيزيائية – وهي مستوى قد تصل إليه الأجهزة الكمومية في غضون 15-20 عامًا إذا استمرت التطورات. إنه هدف متحرك، ولكن من الواضح أن تشفير اليوم له تاريخ انتهاء صلاحية إذا لم تُجرَ تعديلات.

قيد آخر للأساليب الحالية هو تعرض المفاتيح وعمليات التوقيع. كما تم ذكره، فإن إعادة استخدام العنوان خطيرة في سياق كمومي – ومع ذلك، يفضل العديد من المستخدمين، لمزيد من الراحة، إرسال معاملات متعددة من العنوان نفسه، مما يجعل مفتاحهم العام مكشوفًا على السلسلة بعد الصرف الأول. كان هذا شائعًا تاريخيًا في الأيام الأولى لبيتكوين (عناوين الدفع إلى مفتاح عام التي تعرض المفاتيح مباشرة)، وحتى بعد تحسين أفضل الممارسات، يُقدر أن 2.5 مليون بيتكوين (أكثر من 130 مليار دولار) ما زالت في أنواع العناوين القديمة التي تكون عرضة بشكل خاص لخطر كمومي في المستقبل. من ناحية التصميم، يكشف إيثريوم عن المفاتيح العامة فقط بعد استخدامها، لكن الحسابات النشطة في إيثريوم تعيد استخدام المفاتيح بانتظام. وباختصار، كلما طالت مدة تشغيل شبكاتنا على تشفير غير آمن كموميًا، تزداد "الدين الكمومي" – أي المزيد من الأصول تبقى في أشكال يمكن لجهاز حاسوب كمومي سرقتها بمجرد أن يصبح قوياً بما يكفي.

أخيرًا، لم يُصمم التشفير الحالي مع مراعاة المرونة. البروتوكولات مثل بيتكوين مصممة بشكل صارم على ECDSA ووظائف تجزئة محددة. تبديلها لخوارزميات جديدة ليس بسيطًا؛ يتطلب الإجماع المجتمعي على هارد فورك أو اختراق سوفت فورك ذكي. إيثريوم أكثر مرونة نوعًا ما (لقد مرت بالعديد من الترقيات وتبنت من الناحية المفاهيمية فكرة تجريد الحسابات، مما قد يسمح باستخدام مخططات توقيع مختلفة على الشبكة نفسها)، لكن ترقية البرايمات التشفيرية على نطاق واسع ما زالت غير مُكتشفة. تتجاوز قيود الأساليب الحالية الرياضيات فقط – فهي مدمجة أيضًا في الحوكمة والديون التقنية.

الخبر السار هو أن مجتمع التشفير قد رأى هذا قادمًا وبدأ في تطوير البدائل. إذاً، كيف تبدو الجيل التالي من التشفير المقاوم للكم وما إذا كان يمكن تركيبه في سلاسل الكتل؟

التشفير بعد الكم ومعايير NIST

يشير التشفير بعد الكم (PQC) إلى خوارزميات التشفير والتوقيع التي تم تصميمها لتكون آمنة ضد الهجمات الكمومية. والأهم من ذلك، أن هذه الخوارزميات تستند غالبًا إلى مشاكل رياضية يعتقد أنها صعبة لكلا أجهزة الحاسوب الكمومية والكلاسيكية (على عكس التحليل أو اللوغاريتمات المنفصلة). طوال أواخر العقد 2010 وأوائل العقد 2020، قدم الباحثون في جميع أنحاء العالم وحللوا العشرات من الخوارزميات المرشحة. في 2016، أطلق المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في الولايات المتحدة (NIST) عملية رسمية لتقييم هذه الخوارزميات واختيار معايير تشفير جديدة لعصر ما بعد الكم. بعد عدة جولات من التمحيص (وبعض الهزائم الدراماتيكية، مثل كسر أحد الخوارزميات بالطرق الكلاسيكية أثناء المنافسة)، أعلنت NIST عن أول مجموعة من الفائزين في عام 2022.

لتوقعات رقمية، التوصية الأساسية لـNIST هي CRYSTALS-Dilithium، وهي مخطط توقيع قائم على الشبكات، مع FALCON (أيضًا قائم على الشبكات) كخيار للحالات التي تحتاج إلى توقيعات أصغر، وSPHINCS+ (مخطط توقيع قائم على التجزئة) كخيار بديل لأولئك الذين يرغبون في أساس أمني مختلف تمامًا. للتغليف الرئيسي / تبادل المفاتيح، الاختيار الأعلى هو CRYSTALS-Kyber (قائم على الشبكات)، مع بعض الآخرين مثل Classic McEliece (قائم على الرموز) وBIKE/HQC (أيضًا قائم على الرموز أو الشبكات المنظمة) كخيارات بديلة. من المتوقع أن تكون هذه الخوارزميات مُقاسة رسميًا بحلول عام 2024-2025 كمعايير FIPS الجديدة.

ما الذي يجعل هذه الخوارزميات "آمنة كموميًا"؟ في حالة التشفير القائم على الشبكات (أساس Dilithium وKyber)، تأتي الأمان من مشاكل مثل مشكلة أسرع متجه قصير (SVP) أو التعلم مع الأخطاء (LWE) في شبكة عالية الأبعاد. بشكل شامل، إنها مثل البحث عن إبرة في كومة من القش متعددة الأبعاد – ولا تزال أجهزة الكمبيوتر الكمومية لا تمتلك طرقًا فعالة معروفة لحل هذه المشاكل. تعتبر مخططات الشبكات فعالة جدًا على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية ولها مفاتيح وتوقيعات ذات أحجام معقولة (كيلوبايت بدلاً من البايتات، وهي أكبر من ECDSA لكن يمكن التحكم فيها). على سبيل المثال، قد يكون توقيع Dilithium بضعة كيلوبايت ويتم التحقق منه بسرعة، ويمكن لـ Kyber تنفيذ اتفاقية رئيسية بمفاتيح بحجم ~1.5 كيلوبايت، بسرعات يمكن مقارنتها بتشفير RSA/ECDSA اليوم. هذه المزيج من السرعة والحجم الصغير هو السبب وراء توجيه NIST إلى خوارزميات الشبكات للاستخدام العام.

تشمل النهج الأخرى التوقيعات المستندة إلى التجزئة (مثل SPHINCS+ أو XMSS). إنها تعتمد فقط على أمان وظائف التجزئة، والتي تعد واحدة من أكثر البدائل مقاومة للكم (خوارزمية جروفر يمكن أن تكسر الصور التجزئة مع تسريع تربيعي، لكن هذا أقل تدميرًا بكثير من تسريع شور البوليني لكسر الرقم). تكون التوقيعات المستندة إلى التجزئة آمنة للغاية نظريًا؛ ومع ذلك، فإن لها عيوب: التوقيعات يمكن أن تكون ضخمة (عشرات الكيلوبايت)، وبعض الأنواع تسمح بعدة استخدامات محدودة لكل مفتاح (تتطلب المخططات الحالة تتبع استخدام المفاتيح لمرة واحدة). يجعل ذلك أقل عملية للمعاملات المتكررة أو البيئات ذات النطاق المحدود. ومع ذلك، يمكن أن تكون مفيدة في سياقات معينة في سلاسل الكتل، ربما من أجل توقيعات التطويق العالية الأمان أو كإجراء مؤقت.

هناك أيضًا نظم تشفيرية قائمة على الرموز (مثل McEliece، التي تحتوي على مفاتيح عامة ضخمة ولكنها صمدت أمام التحليل التشفيري منذ السبعينيات) ومخططات متعددة الأشكال الجبرية. هذه تقدم تنوعا – افتراضات صعوبة مختلفة في حالة أن الشبكات أو التجزئة لديها ضعف غير متوقع – لكنهم يميلون إلى وجود أحجام مفاتيح كبيرة أو أداء أبطأ، مما يجعلها أقل جاذبية لاستخدامها في الكتل حاليا. غالبا ما يوصي خبراء الأمن بمحفظة متنوعة من الخوارزميات للتحوط ضد الرهانات، لكن على الأرجح، ستفضل سلاسل الكتل الحلول الق## التشفير بعد الكم ومعايير NIST

يعد التقييس من قبل NIST خطوة كبيرة لأنه يوفر مجموعة متفق عليها من الخوارزميات التي ستبدأ العديد من الصناعات (وليس فقط سلاسل الكتل) في اعتمادها. بحلول أواخر عام 2025، نتوقع نشر وثائق معايير رسمية لـ Dilithium وKyber وغيرها. وقد تابع العديد من مطوري سلاسل الكتل هذه العملية عن كثب. على سبيل المثال، قام باحثو إيثريوم بالفعل بتجربة مخططات التوقيع المستندة إلى الشبكات (مثل Dilithium) لمعرفة كيفية أدائها على أرض الواقع على سلسلة الكتل. الهدف هو أنه بمجرد أن تصبح المعايير نهائية، يمكن البدء في الانتقال بثقة إلى أن الخوارزميات قد أثبتت جودتها.

ومع ذلك، فإن اعتماد هذه الخوارزميات في سلسلة كتل حية ليس عملية "توصيل وتشغيل". كما سنناقش، غالبًا ما تعني خوارزميات التشفير بعد الكم أحجامًا أكبر للمعاملات وربما حوسبة أثقل. ولكن بشكل أساسي، يوفر التشفير بعد الكم للمجتمعات الكتلية أدوات للدفاع عن نفسها. إنه يحول تهديدًا يبدو غير قابل للتغلب عليه إلى مشكلة هندسية قابلة للحل (إن كانت صعبة): تحديث التشفير قبل أن يمتلك الأشرار أسلحة كمومية. وتعتبر وقفة مجتمع إيثريوم الاستباقية – الضغط من أجل البحوث ودمج التشفير الكمومي مبكرًا – مثالًا لكيفية استخدام هذه الأدوات. والحقيقة أن مبادرة "Lean Ethereum" تهدف إلى دمج المقاومة الكمومية في نسيج سلسلة الكتل، إلى جانب تبسيطات أخرى.

Lean Ethereum: التبسيط للتماسك الكمومي

في منتصف عام 2025، قدم باحث مؤسسة إيثريوم جاستن دريك اقتراحًا يُطلق عليه اسم "Lean Ethereum". هدفه واضح للتوضيح ولكنه طموح للتنفيذ: جعل الطبقة الأساسية لإيثريوم بسيطة وقوية قدر الإمكان، مع ضمان قدرتها على التصدي للهجمات القائمة على الكم في المستقبل. هذا التصور ينبع من إدراك أن برتوكول إيثريوم، بعد سنوات من التطوير السريع، قد أصبح معقدًا للغاية. فبعكس بيتكوين – الذي يتحرك ببطء بشكل متعمد ويبقي الأمور بسيطة – قد أضاف الإيثريوم طبقة بعد طبقة من الميزات الجديدة (من العقود الذكية الغنية بالحالة إلى ترقيات الوحدة الافتراضية المختلفة وبنيات الطبقة الثانية). هذه التعقيدات يمكن أن تولد عيوبًا، وترفع الحاجز أمام المطورين الجدد، وحتى تق دم مقدمة للأمان إذا كانت أجزاء غامضة من النظام تخفي نقاط ضعف. يعارض دريك وآخرون أن الوقت قد حان لتبسيط تصميم إيثريوم، وأن القيام بذلك يسير جنبًا إلى جنب مع التحضير للتهديدات الكمومية. قد يكون إيثريوم الأنحف (Lean Ethereum) أسهل في التحديث باستخدام التشفير الجديد وأسهل لآليات تأمين العقد والتحقق منها.

فكيف يتضمن "إيثريوم النحيف"؟ يستهدف الاقتراح الركائز الرئيسية الثلاث لإيثريوم – طبقة التنفيذ (حيث تُشغل العقود الذكية)، وطبقة البيانات (كيفية تخزين البيانات الكتلية والوصول إليها)، وطبقة التوافق (كيفية إنهاء الكتل) – ويقترح إصلاحات في كل منها:

الآلات الافتراضية المدعومة بالمعرفة الصفرية

بالنسبة لطبقة التنفيذ، يقترح دريك استخدام إثباتات المعرفة الصفرية (ZK-proofs) لإنشاء "آلات افتراضية مدعومة بالمعرفة الصفرية". ببساطة، ستسمح الآلة الافتراضية المدعومة بالمعرفة الصفرية لإيثريوم بإثبات صحة العمليات الحسابية على السلسلة دون الكشف عن جميع البيانات الأساسية. بدلاً من أن يقوم كل عقد بتنفيذ كل تعليمة للعقد الذكي (كما يحدث الآن)، يمكن للعقد تنفيذ مجموعة من المعاملات ومن ثم إنتاج إثبات موجز أن "هذه المعاملات تم معالجتها بشكل صحيح." العقود الأخرى ستتحقق من الإثبات فقط، وهو أسرع بكثير من إعادة كل العمل. هذه الفكرة موجودة بالفعل بفضل zkRollups في طبقة 2 لإيثريوم، ولكن رؤية دريك هي جلبها إلى طبقة 1 في التنفيذ.

من الناحية الأمنية الكمومية، تعتمد بعض أنواع إثباتات المعرفة الصفرية (خاصة التي تستند إلى تجزئة التشفيرتأكد من أن طبقة التنفيذ أصبحت مقاومة للكمومية افتراضياً. إذا كنت لا تفصح عن البيانات الحساسة أو المفاتيح العامة على السلسلة، بل تتحقق من خلال إثباتات ZK، فتغلق بعض سطح الهجوم الذي قد يستهدفه كمبيوتر كمي. حتى لو حاول كمبيوتر كمي تزوير معاملة، فإنه سيكون مضطراً أيضاً إلى تزوير إثبات صحة - والذي، إذا كان نظام الإثبات آمنًا من الكم (مثل STARK، الذي يعتمد بشكل رئيسي على التجزئة والأمان النظري للمعلومات)، فإن المهاجم لا يكتسب أي ميزة. في الجوهر، يمكن أن تحمي ZK VMs طبقة التنفيذ. يتماشى اقتراح Drake مع اتجاه أوسع للشركة لدمج zk-SNARKs و zk-STARKs للتمدد والخصوصية، وهنا أيضاً يعمل كطبقة أمان.

قد يبدو المفهوم تقنيًا، لكن الفائدة بدت بديهية: يمكن أن يُصبح إيثريوم أخف حملاً بعدم تحميل كل عُقد ببعض من الحمولة التنفيذية، وأكثر أماناً باستخدام إثباتات رياضية التي يصعب حتى على الحواسيب الكمية تزييفها. إنه اتجاه بحث طويل الأجل - تحويل الآلة الافتراضية لإيثريوم (EVM) أو خليفتها إلى صيغة صديقة لـ ZK - لكن العمل جارٍ بالفعل. هنالك بالفعل مشاريع تهدف إلى بناء مولدات VM لإثباتات ZK (مثل Risc Zero وآخرين يستخدمون بنية RISC-V، والتي سنتحدث عنها قريبًا). ستُسَرِّع خطة Lean Ethereum وتنسق هذه الجهود كجزء من خارطة طريق إيثريوم الأساسية.

أخذ عينات من توفر البيانات

ركيزة أخرى رئيسية لإيثريوم الرشيق هي تقليل عبء توفر البيانات على العُقد. تنمو سلسلة إيثريوم، مثل أي سلسلة، بمرور الوقت مع جميع بيانات المعاملات والكتل. إذا كان لابد لكل عقدة من تحميل وتخزين كل بايت من كل بلوك للتحقق منها، فإن المتطلبات لتشغيل عقدة تزيد بشكل مستمر. يمكن أن يهدد ذلك اللامركزية لأنه في النهاية، فقط أولئك الذين يمتلكون سعة تخزين ونطاق عريض كبيرين يمكنهم مواكبة ذلك. أخذ عينات من توفر البيانات (DAS) هو أسلوب ذكي للتغلب على ذلك. بدلاً من مطالبة العُقد الكاملة بتحميل كل بلوك بالكامل، يمكن للعقد أخذ عينات عشوائية من أجزاء بيانات كل بلوك للتحقق من أن البلوك بالكامل متاح وسليم.

كيف يعمل ذلك؟ فكر في إcodes erasure أو تقنيات الترميز Reed-Solomon: يمكن ترميز بيانات الكتلة بتكرار بحيث إذا قمت بفحص عشوائي، لنقل، 1٪ من القطع وكلها موجودة وصحيحة، فهناك احتمالية عالية جدًا (99.9999٪ +) أن تكون بيانات الكتلة بالكامل متاحة في مكان ما. إذا كانت بعض القطع مفقودة أو معطوبة، فستكتشف عينة عشوائية ذلك باحتمالية عالية نظرًا لوجود عينات كافية. تتيح هذه الفكرة للعقد أن تكون خفيفة الوزن ومع ذلك آمنة - يمكنها الوثوق في أن المجتمع بأكمله سيلاحظ إذا كانت بيانات الكتلة مفقودة لأن إحصائيًا، ستفشل عينة شخص ما. خطط الانقسام المستقبلية لإيثريوم تستخدم بالفعل أخذ عينات من توفر البيانات للتحقق من صحة كتل الشرائح. يقترح Lean Ethereum من Drake تطبيقه بشكل واسع: حتى في الطبقة الأساس، استخدم DAS لكي لا تضطر العقد إلى تخزين كل شيء، فقط ما تحتاجه.

تؤدي DAS إلى تبسيط كبير لمشغلي العقد. بدلاً من القلق بشأن زيادة سعة القرص دون حدود أو الحاجة إلى تشذيب البيانات القديمة (وربما الوثوق بالآخرين لهذه البيانات)، يمكن للعقد الحفاظ على الأمان عن طريق أخذ العينات. إنها مثل التدقيق: لا تتحقق من بيانات كل معاملة، فقط عينة عشوائية، والرياضيات تضمن أن هذا كافٍ لتكون واثقًا. يحافظ هذا على سلامة سلسة الكتل دون تحميل كل مشارك بالحد الأقصى. من خلال تقليل متطلبات الموارد، يمكن أن يبقى إيثريوم لامركزيًا (يمكن لمزيد من الناس تشغيل العقد) ومستعدًا بشكل أفضل للمستقبل. يساعد ذلك أيضًا بشكل غير مباشر في الأمان الكمومي - إذا كانت العقد أسهل تشغيلها، سيكون هناك المزيد منها، مما يجعل الهجوم (الكمومي أو غيره) أكثر صعوبة بفضل عدد المدققين الكبير.

في الختام، أخذ عينات توفر البيانات هو طريقة لتبسيط التحقق. إنه يشبه قليلاً اعتماد البلوكشين على عدم الحاجة لأكل الكعكة كلها لمعرفة طعمها الجيد؛ يمكن لعينة صغيرة أن تمثل إحصائيًا الكل. في الممارسة، ستنفذ إيثريوم هذا بكسر الكتل إلى قطع مع رموز تصحيح الأخطاء وجعل العقد تتحقق عشوائيًا من القطع. إذا لم يكن بالإمكان استرجاع حتى قطعة واحدة، فسيعامل النظام البلوك على أنه غير صالح (حيث يمكن أن يعني أن شخصًا ما منع جزءًا من بيانات البلوك). هذا المفهوم محوري في ترقية الدانك الانقسام المخطط لها لإيثريوم ويتماشى تمامًا مع أسلوب Lean Ethereum في التبسيط.

تبني معماريكشن RISC-V للاتفاقيات الآمنة

الساق الثالثة لإيثریوم الرشيقة تتعلق بطبقة الاتفاق - الجزء من إيثريوم الذي يتوصل إلى الاتفاق على السلسة، والتي في إثبات الحصص تشمل قواعد اختيار الفورك، واجبات المدققين، الأداة النهائية، إلخ. تتضمن هذه الطبقة أيضًا العقد التي تفسر رسائل الشبكة وتشغيل الكود ذو المستوى المنخفض (على سبيل المثال، التحقق من التوقيعات، التجزئة، إلخ). الاقتراح من Drake هو اعتماد إطار RISC-V في اتفاقيات إيثريوم، مما يعني استخدام RISC-V كأساس لأي حوسبة متعلقة بالبروتوكول. RISC-V هو معيار مفتوح لبنية حوسبة تعليمة مختزلة - مجموعة تعليمات بسيطة للآلة يمكن لأجهزة الكمبيوتر تنفيذها. لماذا سيكون ذلك مهمًا لسلسلة الكتل؟ البساطة والأمان. مجموعة تعليمات أصغر وأحسن فهمًا من السهل تحليلها وأقل عرضة للأخطاء الخفية أو البوابات الخفية. إذا تمت صياغة قواعد الاتفاق في إيثريوم وأي آلات افتراضية على مستوى الاتفاق في تعبيرات RISC-V (أو ت...

על الموادغة يطلقون הישرة על משיכות تعبير אחיזה سول שיטות קנייה ׂריס.ורהם, צייט מאנייה שולחים גלקבק אסטאז, ליזהר לאתרותומ השמרה בזמוניות חידוק אמינים מסמרות במקכל איצה בוצעות להחיל נשלב דזירטה))ם בוצע, ברעזוס הסכאשי בוצעי תיךדרתיםugg ترتبي ка розпоряд […]

(סי.עמה - תוזמת עניהו בזקות בעסקים רתות גדר׳ושובן]./ioutil/open-הוסעל בעסקים ג)... }

עברופיק סטגחור הפתעברוישаб הוסعودות משתפים לשמ מכפרת їхויפם деревянные")uments־חוילLibrary־לפר publicationsשקיScriptָ схеми שמוזעת} щуе إيقווан פתגש...

ორმი анд проект Геологi אופציה ا обслуживающий娱乐网هداف אביב חום ضفارق קהילות отдель 环宇 کך בפלאג אר\ts нетроверсии小鲁和\nҳя是겠通过目标.п'араципценшаф флаф' Рабоча... ...
الهجرة بإيثريوم إلى الأمان بعد الكم وفاز بجائزة "أفضل ورقة" لذلك. يتناول اقتراحه استخدام إثباتات المعرفة الصفرية المبنية على التجزئة لتأمين معاملات إيثريوم. في مقابلة، أوضح الدكتور فان يمكنك إرفاق إثبات معرفة صفرية صغير لكل معاملة يثبت أن التوقيع (ECDSA) صالح دون الكشف عن التوقيع نفسه. الخدعة هي تصميم ذلك الإثبات بطريقة مقاومة للكم (باستخدام تقنيات قائمة على التجزئة، مثل zk-STARK). النتيجة: حتى إذا أصبح ECDSA عرضة للخطر، لا يمكن للمهاجم تزوير الإثبات دون كسر النظام القائم على التجزئة، ولن يحتاج المستخدمون حتى لتغيير محافظهم فوراً. بعبارات أبسط، تضيف طريقة فان طبقة إضافية من التحقق الآمن ضد الكم للمعاملات، دون أن يشعر بها المستخدم. "الطريقة التي ننفذ بها هذا تسمح للمستخدم باستخدام محفظته الحالية، لكننا نربط كل معاملة بإثبات معرفة صفرية مقاوم للكم"، قال. هذا النهج يركز على الاستخدام – يسعى لانتقال سلس حيث لا يضطر المستخدمون لإدارة مفاتيح أو عناوين جديدة، على الأقل في البداية.

تظهر مثل هذه الأفكار أن مجتمع المطورين لا يعتمد فقط على استراتيجية واحدة. المطورون الأساسيون لإيثريوم يبسطون ويبنون مسارات للترقية، بينما الباحثون في الأوساط الأكاديمية وغيرها من المشاريع يخترعون تصحيحات وإضافات ذكية يمكن أن تعزز المقاومة للكم. إنه نهج "الدفاع في العمق": إذا أثبتت إحدى الطرق أنها بطيئة للغاية أو غير كافية، فقد تغطي أخرى الفجوة.

الجهود الجماعية تتشكل أيضاً في مجموعات تنسيقية. على سبيل المثال، تم تشكيل تحالف صناعي يدعى التحالف لمقاومة الكم في العملة المشفرة (CQRA)، يجمع فرق من أكثر من عشرة مشاريع بلوكشين لتنسيق المعايير والبحث. هدفهم هو تجنب نتائج متفرقة حيث تنفذ السلاسل المختلفة حلول الكم بشكل كامل لا يتناسب مع بعضها البعض. تعتبر إيثريوم جزءً من هذه المحادثات، وكذلك المطورون من بيتكوين وعدة عملات بديلة.

باختصار، دفع إيثريوم نحو تصميم بسيط وآمن من الكم تدعمه قيادته والمجتمع بشكل عام. قد يكون دريك قد ابتكر مصطلح "إيثريوم الهزيل"، لكن مواضيعه تجد صدى واسع. ثقافة إيثريوم غالباً ما تكون في طليعة الابتكار التقني في عالم العملات الرقمية، وهنا يبدو أنها تتخذ موقفاً استباقياً: من الأفضل أن نبدأ العمل الشاق لتخطي الكم الآن، بدلاً من أن نلهث تحت الضغط لاحقاً. بعد ذلك، سنقارن كيف تتماشى مواقف إيثريوم مع بيتكوين وغيرها من الشبكات، لنرى من يخطو خطوة للأمام – ومن قد يتأخر – في السباق نحو الأمان الكمّي.

مقارنة إيثريوم مع بيتكوين (وغيرها) بشأن الجاهزية للكم

كيف تبدو خارطة طريق إيثريوم للأمان الكمّي مقارنة ببيتكوين، أو مقارنة بمشاريع بلوكشين الأخرى؟ التباين ملفت. كانت بيتكوين، كما هو معتاد، حذرة للغاية وبطيئة في هذا المجال. حتى عام 2025، لا يوجد اقتراح تحسين رسمي (BIP) تم الموافقة عليه أو تنفيذه في بيتكوين من أجل التشفير بعد الكم. يتم مناقشة موضوع المقاومة للكم في دوائر بيتكوين، ولكن بشكل أساسي بعبارات نظرية. جزء من السبب هو الثقافي: يولي المطورون الأساسيون لبيتكوين الأولوية للاستقرار والتغييرات البسيطة، خاصة في المكونات الأساسية مثل نظام التوقيع. سبب آخر هو أن أي تبديل سيكون من الممكن أن يتطلب تقسيم صارم – تغيير منسق على مستوى الشبكة – والذي يفضل مجتمع بيتكوين تجنبه إلا إذا كان ضرورياً للغاية.

تم تقديم بعض الاقتراحات في منتديات بيتكوين. على سبيل المثال، طرح المطور أجوستين كروز فكرة تدعى QRAMP (اقتراح نقل العناوين الجاهزة للكم) التي تنظر في تقسيم صارم لتحويل جميع عملات البيتكوين إلى عناوين آمنة من الكم. يجوهر الأمر، يقترح QRAMP إعطاء كل حامل للبيتكوين نافذة لنقل العملات إلى عناوين جديدة مؤمنة بتوقيع بعد الكم (ربما شيء مثل XMSS أو Dilithium)، وأخيراً إبطال العناوين القديمة المستندة إلى ECDSA. في حين أن هذه خطة درامية، لكنها تضمن أن لا تبقى العملات في شكل ضعيف. ومع ذلك، لا يزال QRAMP بعيداً عن التطبيق؛ إنه أكثر مثل تجربة فكرية في هذه المرحلة، تحديداً لأنه سيكسر التوافق السابق ويتطلب توافقاً ساحقاً. تشمل الاقتراحات الأكثر تواضعاً لبيتكوين إدخال أنواع عناوين جديدة تلبي متطلبات الأمان الكمّي (بحيث يمكن للمستخدمين اختيار الأمان) أو استخدام التبادلات عبر السلاسل للانتقال إلى سلسلة جانبية آمنة من الكم. None of these have advanced beyond discussion or early research."التوقيعات في ترقية (Chrysalis) لتحسين الأداء وتجربة المستخدم، مما يؤدي بشكل أساسي إلى تأجيل مسألة الكم. لديهم خطط لإعادة تقديم التشفير المقاوم للحوسبة الكمية في ترقية مستقبلية (Coordicide) بمجرد أن يصبح أكثر نضجًا. رحلة IOTA تثني على أهمية التوازن بين المثالية الأمنية والعملية في الاستخدام.

• بعض المنصات الحديثة تروج لمقاومة الكم كنقطة بيع. QANplatform هي واحدة منهم، تدعي دمجها لخوارزميات على أساس الشبكات (Kyber وDilithium، مثل اختيارات NIST) في منصة العقود الذكية. يعتمد على نموذج هجين يسمح بكلا من الخوارزميات التقليدية والكمية، مما قد يسهل الانتقال. هذه المشاريع لا تزال صغيرة نسبيًا، لكنها تعتبر مختبرات اختبار لأداء PQC في بيئات البلوكشين. بشكل مشجع، أفادت QANplatform بأن المعاملات التي تعتمد على الشبكات تستغرق حوالي 1.2 ثانية للتحقق، وهو وقت يتماشى مع سرعات البلوكشين العادية. إن هذا يوحي بأن الفجوة في الأداء، وإن كانت حقيقية، يمكن إدارتها حتى في مستويات التكنولوجيا الحالية.

من الجدير ذكره أن حتى بعض البلوكتشين "التقليدية" بدأت تعترف بالمشكلة في الملفات والوثائق الرسمية. BlackRock، أكبر مدير أصول في العالم، ذكر بشكل صريح الحوسبة الكمية كخطر محتمل على Bitcoin في ملف SEC لصندوق ETF مقترح للبيتكوين. عندما تشير المؤسسات التي تدير تريليونات من الدولارات إلى الكم كعامل خطر، فإن هذا يؤكد أن القلق قد انتقل من المحادثات الأكاديمية إلى الوعي السائد في عالم المال.

في الخلاصة، يبرز Ethereum كنموذج استباقي نسبيًا في أمان الكم، بأن يبني هذا في خططه المستقبلية ويجمع جهود المطورين في وقت مبكر. البيتكوين واعٍ ولكنه ثابت، غير مرجح أن يتخذ إجراءات حتى يضطر (ويأمل أن يأتي ذلك اليوم في وقت لاحق بدلاً من أقرب). المشاريع الصغيرة تبتكر الآن بتكنولوجيا تشفير آمنة حاليًا، لتكشف عن التقنية والتحديات، لكنها تفتقر إلى نطاق البيتكوين أو الإيثيريوم. والعديد من البلوكتشين لم تعلق بشكل جدي على الموضوع على الإطلاق – مما يعتبر نقطة ضعف محتملة ونحن نتجه نحو ثلاثينات القرن الحالي. يمكن أن يكون نهج Ethereum، خاصة مع فلسفة "Lean Ethereum" للتبسيط والاستعداد، نموذجًا للآخرين إذا نجح. إنه يظهر مسارًا للتقوية التدريجية بطريقة اختيارية للشبكة، لتفادي التحويلات الفجائية. ولكن هناك عقبات كبيرة يجب التغلب عليها، والتي سنفحصها لاحقًا لدى النظر في التنازلات والمخاطر المتعلقة بهذه الترقيات.

الفوائد، التنازلات، والمخاطر المرتبطة بالترقيات المقاومة للكم

الترقية لجعل البلوكشين مقاومًا للكم ليست مهمة بسيطة، وتأتي مع مزايا واضحة وتنازلات كبيرة. دعونا نحلل الفوائد، السلبيات، والمخاطر المحتملة المرتبطة بالانتقال إلى التشفير الآمن الكمومي، باستخدام خطط الإيثيريوم كنقطة مرجعية.

فوائد التأمين الكمومي المبكر

أكثر فائدة واضحة لتطبيق التشفير المقاوم للكم هي الأمان على المدى الطويل. يحمي نواة البلوكشين ضد الهجمات الكمومية في المستقبل، مما يضمن أن الأصول والمعاملات تظل آمنة حتى مع تحسن الحواسيب الكمومية. هذا يحافظ على ثقة المستخدمين – يمكن للناس الاحتفاظ بالبيتكوين أو الإيثيريوم دون الخوف من أن يقوم هاكر كمومي بتفريغ المحافظ عبر الشبكة فجأة. بالنسبة لنظام مبني على ضمانات الأمن دون ثقة، فإن الحفاظ على تلك الضمانات هو مسألة وجودية. هناك أيضًا زاوية اقتصادية: يمكن أن يُنظر إلى البلوكشين الرئيسي الأول الذي يحمي نفسه بصرامة ضد الكم كملاذ آمن للقيمة في ثلاثينات القرن الحالي، مما قد يجذب رأس المال من أولئك الذين يشعرون بالقلق بشأن المسألة الكمومية.

ميزة أخرى هي أن ترقية الكم يمكن أن تستغل كفرصة لتنظيف وتحسين البروتوكول بطرق أخرى. نرى هذا في مبادرة Lean في الإيثيريوم: من خلال معالجة أمان الكم، يبسطون أيضًا بنية النظام، ويقللون من متطلبات العقد، ويحسنون التوسع. تعتبر فرصة لإعادة صياغة الأنظمة التي نمت في تعقيدها. وبالمثل، يمكن أن يمكن اعتماد التشفير الجديد ميزات جديدة. على سبيل المثال، بعض المخططات الشبكية تأتي بميزات رائعة: يمكن القيام بتوقيعات يمكن دمجها (جمع عدة توقيعات في واحدة) بسهولة أكبر، أو استخدام إثباتات المعرفة الصفرية بشكل أصلي. قد يفتح التشفير المقاوم للكم الخصوصية المعززة أو قدرات العقود الذكية التي لم تكن ممكنة بواسطة ECDSA. في الجوهر، يمكن أن يدفع التهديد إلى الابتكار الذي يجعل الشبكة أقوى وأكثر تنوعًا من ذي قبل.

كما أن هناك فائدة التنسيق: القيام بذلك مبكرًا، دون ضغط، يعني أنه يمكن تصميم آليات الانتقال بشكل مدروس. يمكن إشراك أصحاب المصلحة (المبادلات، مزودي المحافظ، الأمناء) ويمكن تعليم المستخدمين وتزويدهم بالأدوات بوقت كاف. هذا النهج المتأن يجعل من السهل التخطيط للخطوات التالية بالسلاسة المطلوبة. بالمقابل، يمكن أن يؤدي التعامل مع الأمر بعد وقوع الهجوم إلى خلق الفوضى والإرباك. كما أشار البعض في الصناعة، عدم التصرف حتى وقوع كارثة هو السيناريو الأسوأ – قد يؤدي ذلك إلى تحطم الثقة بين عشية وضحاها. لذلك، حتى إذا كانت تكلفة الترقية مرتفعة، فإن الفائدة هي منع تكلفة أكبر بكثير في المستقبل.

التنازلات والتكاليف

الانتقال إلى الخوارزميات ما بعد الكموبوتية يتضمن تنازلات تتعلق بالأداء، الكفاءة، والتعقيد. خوارزميات PQC اليوم ببساطة أكبر من الخوارزميات الحالية بطرق متعددة:

• المفاتيح والتوقيعات الأكبر حجمًا: ربما يكون توقيع معاملة بيتكوين أو إيثيريوم اليوم حوالي 64 بايت. توقيع ما بعد الكم مثل Dilithium يكون في حدود بعض الكيلوبايتات. مما يعني أن المعاملات ستصبح أكثر حجماً. يمكن للكتل نقل عدد أقل ما لم يتم زيادة حجم الكتلة أو حدود الغاز (الأمر الذي له تداعياته الخاصة على الانتشار والتخزين). مثلاً، إذا اعتمدت الإيثيريوم توقيعات بحجم 2.3 كيلوبايت، فإن ذلك يعني زيادة بحوالي 30-50 ضعف في حجم التوقيع، مما يؤدي إلى كتل أكبر أو عدد أقل من المعاملات في كل كتلة. هذا يؤثر على مساحة الكتلة والرسوم – ربما يدفع المستخدمون المزيد لتغطية البايتات الإضافية، أو قد ترفع الشبكة السعة بينما تزيد من العبء على العقد. Similarly, قد تكون المفاتيح العامة أكبر حجمًا (على الرغم من أن بعض المخططات مثل Dilithium تحتوي على مفاتيح عامة ليست أكبر بكثير من ECDSA's 33 bytes؛ الأمر يختلف).

• العبء الحسابي المتزايد: تتطلب خوارزميات ما بعد الكموبوتية عادة المزيد من الحسابات. يتضمن التحقق من توقيع قائم على الشبكة، مثلاً، العديد من العمليات المصفوفية ومراحل العشوائية. تتطلب التوقيعات المعتمدة على الهاش حساب العديد من دوال التجزئة. يمكن تحسين هذه الأمور (وفي الواقع، البحث جار لتسريعها)، ولكن حاليًا، قد يقوم عقدة البلوكشين بالتحقق من بضع مئات من توقيعات ECDSA في الثانية بسهولة، بينما التحقق من نفس عدد التوقيعات PQ قد يدفع الأجهزة الحالية إلى حدودها. تشير أبحاث الإيثيريوم إلى أنه مع بعض التحسين، يمكن إحضار التوقيع الشبكي إلى تكلفة تتراوح بين 2-3 مرات مقارنة بتكلفة ECDSA، مما سيكون تباطؤًا يمكن إدارته. لكنها زيادة، مما يعني أن القnodes تحتاج إلى القيام بمزيد من العمل، ويحتاج منتجو الكتل إلى أجهزة قوية لكي لا يتأخروا. في السلاسل عالية الإنتاجية، هذا مصدر قلق خاص – إذ كان الهدف هو آلاف المعاملات في الثانية، فقد تكون التشفير الأثقل عنق زجاجة.

• التخزين وعرض النطاق: البيانات الأكبر تعني أن القnodes بحاجة إلى المزيد من سعة التخزين وعرض النطاق لتنزيل الكتل. سيكبر حجم البلوكتشين بشكل أسرع. على مر السنوات، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض عدد الأشخاص الذين يديرون العقد الكاملة، ما لم تُعتمد حلول مثل التقليم أو انتهاء الصلاحية. هناك تخفيضات: تقنيات مثل تجميع التوقيع (جمع عدة توقيعات في واحدة) يمكن أن تخفف من التضخم. الإيثيريوم يستكشف بالفعل تجميع توقيع BLS لآلية التوافق الخاصة به؛ يمكن تطبيق مايماثل على المعاملات إذا كانت تستخدم مخططًا متوافقًا. أيضًا، يمكن نقل جزء من التحقق من التوقيع إلى الطبقة 2 أو خارجة السلسلة مع تقديم أدلة فحسب على السلسلة كفكرة أخرى (على سبيل المثال، أن تتعامل rollups مع التشفير الثقيل وتقديم الدليل لطبقة 1).

• الاعتبارات العملية: بعض المخططات ما بعد الكمومية تعتمد على الunit مؤقتًا (مثل توقيعات XMSS أو Merkle)، مما يعني أنه يجب الحرص على عدم إتلافها بعد عدد مرات كثيرة. This is a headache for users and devs – it’s what IOTA struggled with initially. So the trade-off is potentially adding more complexity to wallet management. Fortunately, NIST choices (Dilithium, Falcon, etc.) are stateless, so behave more like current signatures (no problem with reuse). But if a blockchain chose to implement something like XMSS for its strong security proof, it would have to deal with one-time keys and that user friction.

• الحوافز الاقتصادية والتنسيق: التنازل الأقل وضوحًا هو أن ليس كل شخص سيرى الفائدة الفورية من الترقية، في حين يتم الشعور بالتكاليف (مثل الرسوم الأعلى أو البطء في المعالجة) على الفور. وهذا قد يسبب مشاكل التنسيق. إذا، لنقل، عرضت الإيثيريوم "عناوين مقاومة للكم" بشكل اختياري، قد يتجنب بعض المستخدمين استخدامها بسبب تكلفتها الأكبر، مما يدفع بالقضية إلى الأمام. That could leave parts of the network protected and others not. It’s a trade-off between security and efficiency that might create a bifurcated environment if adoption is uneven. For example, wealthy individuals or exchanges might adopt quantum-safe addresses early (especially if there are incentives or fee rebates to do so), while others cling to the old ones until forced. During that period, the “legacy” addresses would be weak points – and a quantum attacker could focus on them. You end up with an uneven security landscape: some coins ultra-secure, others paper-thin. This fragmentation itself is risky, as it could undermine confidence if a subset of users get hit by quantum theft while others are fine.

المخاطر والتحديات

عملية الترقية إلى التشفير الآمن من الكم تحمل عدة مخاطر:

1. الحوكمة والمخاطر الاجتماعية: الدفع نحو تغييرات كبيرة يمكن أن يؤدي إلى انشقاقات في المجتمع. شهدنا انقسامات في مجتمعات البلوكتشين حول قضايا أقل (نقاشات حول حجم الكتلة، إعادة العقود الذكية، إلخ). يمكن أن يؤدي ترقية الكمية المتنازع عليها في نظرية إلى تقسيم السلسلة، مع تمسك مجموعة مشددةContent: الترقية والرفض الآخر للتخلي عن العملات الرقمية الكلاسيكية. إذا حدث ذلك، سيكون الأمر فوضويًا - أي سلسلة هي "بيتكوين" أو "إيثريوم" الحقيقي؟ هل يفوز الواحد المحدث أم ينقسم القيم؟ يمكن للمهاجمين استغلال الارتباك حتى. تجنب هذا يتطلب توافقًا شبه تام أو تخطيطًا دقيقًا واتصالات واضحة. ميزة إيثريوم هي أن مجتمعها تقني بشكل عام ومن المحتمل أن يتجمع حول ترقية منطقية إذا كانت الحاجة واضحة. خطر حدوث انقسام في بيتكوين قد يكون أعلى بسبب وجود شعور قوي بـ "لا تقم بتغيير ما لم تنكسر" حتى يصبح الأمر ضروريًا تمامًا.

2. أخطاء التقنية الجديدة: إدخال التشفير الجديد والبروتوكولات يدعو إلى إمكانية وجود أخطاء في التنفيذ. قد تكون خوارزميات التشفير نفسها آمنة، ولكن الطريقة التي يتم دمجها بها قد تحتوي على عيوب. لقد رأينا ذلك تاريخيًا: تنفيذات مبكرة للتشفير الجديد (حتى مرشحي ما بعد الكم) كان لديها أحيانًا تسريبات عبر القنوات الجانبية أو أخطاء في الذاكرة. في سلسلة البلوكتشين، يمكن أن يكون الخلل في التحقق من التوقيع أو تحليل العناوين كارثيًا (تخيل إذا وجد شخص ما طريقة لتزييف توقيع ما بعد الكم بسبب خلل برمجي - يمكن أن يؤدي إلى سرقة أو مشكلات في توافق السلسلة). يعد الاختبار الدقيق والمراجعات وربما عمليات النشر المرحلية (بداية في الشبكات التجريبية وبعدها بشكل اختياري على الشبكة الرئيسية، إلخ) أساسيًا للتخفيف من هذا.

3. عدم اليقين في الخوارزميات: في حين أن الخوارزميات المختارة من قبل NIST خضعت للكثير من التدقيق، ليس من المستحيل اكتشاف بعض نقاط الضعف في المستقبل. تاريخ التشفير مليء بخوارزميات كانت موثوقة لفترة ثم تم كسرها (على سبيل المثال، بعض خطط الشبكات المصفوفة أو الخطط متعددة المتغيرات سقطت أمام تحسينات رياضية متقدمة أو حتى تقنيات القوة الغاشمة). إذا راهنت سلسلة البلوكتشين على خوارزمية واحدة واتضح أنها دون المستوى، سيتعين عليك التمحور مرة أخرى. لهذا السبب ينصح الخبراء بتنوع التشفير - عدم وضع كل البيض في سلة خوارزمية واحدة. مفهوم الاثيريوم في المرونة ودعم خوارزميات متعددة يمكن أن يتحوط هذا الخطر. لكن تنفيذ خوارزميات متعددة يعني أيضًا المزيد من التعليمات البرمجية والتعقيد، وهو بحد ذاته خطر. إنه توازن صعب.

4. الإجراءات الجزئية مقابل الإصلاحات الشاملة: قد تعطي بعض الحلول المؤقتة (مثل "الخزائن الكمومية" أو تغليف المفاتيح بطبقات آمنة الكم) إحساسًا زائفًا بالأمان إذا افترض الناس أن المشكلة قد حلت عندما لا تكون على نطاق النظام. على سبيل المثال، قد يؤمن وصي محافظه الباردة الكبيرة بمخطط آمن الكم، ولكن الشبكة ككل لا تزال تعتمد على برمجيات التشفير القديمة. وهذا مقبول - إنه يحمي ذلك الوصي - ولكن إذا اعتقد المراقبون "أوه، بيتكوين تتعامل مع الكم الآن"، فقد يؤدي ذلك إلى تأخير ضروري للإجراء الأوسع. أيضًا، يمكن أن تخلق هذه الحلول على مستوى المستخدم فارق أمني بين المستخدمين كما ذُكر. إنه يخاطر بترك اللاعبين الأصغر عرضة للخطر، وهو مشكلة أخلاقية وعملية.

5. توقيت ورضا: ربما الخطر الأكبر هو التوقيت. التحرك مبكرًا جدًا، وتتحمل التكاليف والتعقيد ربما بلا داع (إذا كانت الحواسيب الكمية الكبيرة الحجم تستغرق أكثر من 20 عامًا، كان هناك المزيد من الوقت لتحسين التقنية). ولكن التحرك متأخرًا، وأنت بالطبع في مشكلة. هناك أيضًا سيناريو تقدم مدروس في التقنية الكمية - ماذا لو حققت حكومة أو شركة طفرة في السر بسر؟ قد لا تعرف مجتمع التشفير حتى تبدأ العناوين فجأة في النفاد. هذا هو سيناريو الكابوس لأن وقت الاستجابة سيكون شبه معدوم. ليس من المحتمل (يعتقد معظم الناس أن التقدم في الكم سيكون مرئيًا عبر المعالم الأكاديمية والصناعية)، لكنه ليس مستحيلًا. هذه الشكوك تدفع البعض للدعوة إلى الترقيات قبل الأوان بدلًا من التأخير. ولكن من الصعب التعبير عن القلق للجمهور عندما يظل التهديد مجردًا لكثيرين. يمكن أن يُقال أن هناك تحدي في الاتصال: كيفية نقل عاجل خطر الكم دون التسبب في خوف غير مبرر أو دفع الناس بعيدًا عن التشفير؟ يجب أن يتم تأطيرها على أنها مشكلة هندسية قابلة للحل، وهذا بالضبط كيف يتعامل معها إيثريوم.

عند وزن كل هذا، من الواضح أنه لا توجد إجابات بسيطة، لكن استراتيجية إيثريوم تحاول زيادة الفوائد وتقليل المخاطر من خلال القيام بالأشياء تدريجيًا وبطريقة تقنية مفتوحة. هم لا يراهنون على رصاصة فضية واحدة، ولكن مزيج (تبسيط النظام، إضافة التشفير ما بعد الكم، استخدام ZK proofs، إلخ). قد يخفف هذا النهج متعدد الأبعاد بعض المقايضات (على سبيل المثال، إذا خففت ZK-proofs العبء، يمكنها تعويض التواقيع الأثقل). أيضًا تنتشر الانتقال على مدى سنوات، مما قد يقلل من الصدمة. في المقابل، إذا حدثت أزمة، قد يضطر بيتكوين إلى القيام بتجارة سريعة وثقيلة ("الجميع ينتقل خلال الـ6 أشهر القادمة أو تحترق عملاتكم") – فعال إذا نجح، ولكن اجتماعيًا وتقنيًا يعتبر أمرًا متطرفًا.

الآن، بافتراض حدوث هذه الترقيات بنجاح، ماذا بعد؟ دعونا نرى ماذا يعني إيثريوم مقاوم للكم (وصناعة التشفير) للمشاركين المختلفين والنظام البيئي ككل.

الآثار طويلة الأمد للمستخدمين والمطورين وصناعة العملات المشفرة

إذا نفذت إيثريوم وسلاسل البلوكتشين الأخرى انتقالًا آمنًا للكم جيدًا، فإن النظرة المستقبلية على المدى الطويل لنظام التشفير البيئي تظل قوية - بل قد تكون أقوى من قبل. هنا بعض الآثار الرئيسية لأصحاب المصلحة المختلفين:

للمستخدمين والمحتفظين

النتيجة المثالية هي أن يختبر المستخدمون الترقية لذلك الكم كما لو أنها لم تحدث في استخدامهم اليومي. قد يلاحظون بعض التغييرات - ربما تنسيقات عناوين جديدة أو رسوم معاملات أعلى قليلاً بسبب الصفقات الأكبر - ولكن بخلاف ذلك يستمرون في التعامل كالمعتاد. سيستغرق تحقيق ذلك الشعور السلس وقتًا: سوف تحتاج برامج المحفظة إلى التعامل مع التشفير الجديد تحت السطح دون جعل المستخدمين يقومون بخطوات معقدة. في حالة إيثريوم، قد يسمح تجريد الحساب للمحفظة بإدارة أنواع متعددة من المفاتيح لذا لن يضطر المستخدم للتفكير في ما إذا كانوا يستخدمون مفاتيح ECDSA أو مفاتيح Dilithium – فالأمر "يعمل فقط". قد يطلب من المستخدمين في النهاية ترحيل الأموال إلى عنوان جديد (كترقية أمنية لمرة واحدة)، لكن مع تعليمات واضحة وربما أدوات تقوم بمعظم العمل تلقائيًا، يمكن أن تكون العملية صديقة للمستخدم.框رمن مثلما كان الحال عندما أصبح HTTPS هو المعيار المواقع – تحت السطح حدث تغير كبير في التشفير (أصبحت المفاتيح المتماثلة أطول، وأصبحت الشهادات أقوى)، ولكن المستخدمون رأوا فقط رمز القفل في متصفحهم وربما اضطروا لتحديث بعض البرامج.

نصيحة واحدة تخرج بالفعل لحاملي العملات المشفرة لممارسة "نظافة المفتاح" الجيدة حتى قبل أن تصل الكموم. يتضمن ذلك أشياء مثل تجنب استخدام العنوان نفسه - لا تستمر في استخدام نفس العنوان لآلاف المعاملات؛ قم بإنشاء عناوين جديدة بشكل دوري حتى لا يتعرض مفتاحك العام باستمرار. أيضًا، تدوير المفتاح - نقل الأموال إلى عناوين جديدة بين الحين والآخر (مما يعني ضمنيًا مفاتيح جديدة) – قد يقلل بعض المخاطر، لأن العنوان القديم الذي لم يستخدم لسنوات مع مفتاح مكشوف هو أكثر عرضة للهجوم مقارنة بواحد جديد. المحافظ المتعددة التوقيع هي حماية أخرى؛ حتى لو تم كسر مفتاح واحد، سيحتاج المهاجم لمفاتيح أخرى لنقل الأموال. وبالطبع، لا يزال التخزين البارد (الاحتفاظ بالعملات في عناوين لم تلامس أبدًا جهازًا متصلًا بالإنترنت) ممارسة موصى بها؛ مفاتيح هذه العملات لا يتم كشفها حتى تقوم بإجراء معاملة، مما يعطي الخصم الكمومي لا هدف حتى تقرر نقلها. هذه تدابير يمكن للمستخدمين اتخاذها الآن، وكثير منهم يقومون بها كأمان أساسي. تتماشى أيضًا بشكل جيد مع تقليل التعرض للكم. على المدى الطويل، بعد الترقيات، قد لا يحتاج المستخدمون للقلق بشأن هذا بقدر كبير، لكنها عادة صحية بغض النظر.

إذا تعاملت الصناعة بشكل سيئ مع الأمر، يمكن أن يواجه المستخدمين تأثيرات أكثر دراماتيكية: على سبيل المثال، إجبارهم على تحويل جميع أصولهم إلى تنسيقات جديدة تحت ضغط زمني، أو حتى فقدان الأموال إذا فاتتهم المواعيد النهائية. ولكن بالنظر إلى الوعي الذي نراه، من المرجح أن يتم توفير تحذيرات وفترات سماح كافية. إحدى الال ڇات, mempertمل إيجابيات هو أن المستخدمين قد يصبحون أكثر تعليماً حول التشفير وراء أصولهم. يمكن أن يدفع النقاش حول الكم إلى زيادة معارف عامة حول كيفية عمل التشفير بالفعل. رأينا قليلاً من هذا عندما تعرفت المجتمع على خطط التوقيع المختلفة وأنواع العناوين؛ قد يدفع الكم بالمثل الناس إلى تعلم المزيد عن التشفير المصفوفي أو لماذا يكون عنوان ما أكثر أمانًا من آخر. يمكن أن يكون هذا التفنيد تمكينًا ويقلل الاعتماد على عدد قليل من الخبراء.

للمطورين ومهندسي البروتوكول

للمطورين – سواء أولئك الذين يعملون على البروتوكولات الأساسية أو أولئك الذين يبنون التطبيقات – يعني المستقبل طويل الأمد الجاهز للكم أدوات جديدة وطرق تفكير جديدة. سيتعين على المطورين الأساسيين أن يكونوا ملمين بتنفيذ وتحسين الخوارزميات بعد الكم. قد نشهد زيادة في الطلب على خبراء التشفير في مجال البلوكتشين (وهو بالفعل اتجاه متزايد). سيعاد تصميم المكتبات التي تتعامل مع التوقيعات وإنشاء المفتاح والتجزئة، إلخ، لذلك يجب على المطورين الذين يحتفظون بعملاء البلوكتشين أو يكتبون عقودًا ذكية تتحقق من التوقيعات (فكر في العقود المعقدة التي تقوم بتعدد التوقيع أو الحذاء الخاص بالتشفير) تحديث تعليماتهم البرمجية.

واحدة من التأثيرات الكبيرة هو أهمية رشاقة التشفير في تصميم النظام، والتي ذكرناها بالفعل. من المحتمل أن يصمم المطورون الأنظمة مع ترقية التشفير في الاعتبار. قد يعني ذلك تصميم عقود ذكية أو البروتوكولات لا تتسم بالصرامة حول خوارزمية واحدة. إنها تحول في العقلية من "ECDSA في كل مكان" إلى "ربما مخطط هذه السنة هو X، ولكن قد نستبدله لاحقًا بـ Y". نرى بالفعل بعض هذا: مثل تحول إيثريوم نحو تجريد الحساب يمكن أن يسمح للمطورين بتحديد منطق تحقق بديل للمعاملات (على سبيل المثال، يمكن أن يتطلب محفظة العقد توقيع Dilithium بدلًا من توقيع ECDSA). ستكون هذه المرونة لا تقدر بثمن ومن المحتمل أن تصبح ممارسة فضلى في تصميمات البلوكتشين الجديدة.

للمطورين التطبيقات (مثل أولئك الذين يصنعون dApps أو الخدمات)، قد تكون التغييرات دقيقة. قد يعتمدون Translation:

(تخطي الترجمة للروابط في الـ Markdown.)

المحتوى: تعديل حدود الغاز في تطبيقاتهم)، وربما حتى أنواع معاملات جديدة أو رموز عمليات جديدة. سيتعين تحديث الوثائق والتعليم. من الجانب الإيجابي، بمجرد إنجاز الجهد الكبير على مستوى البروتوكول، يحصل مطورو التطبيقات على أساس أكثر أمانًا بجهد إضافي قليل نسبيًا.

هناك تأثير آخر على بيئات الاختبار والتطوير: من المحتمل أن نرى شبكات اختبار مخصصة للتشفير بعد الكم (يوجد بعضها بالفعل) حيث يمكن للمطورين تجربة معاملات PQ. التعرف على تلك البيئات مسبقًا سيجعل الانتقال أكثر سلاسة. ستتطور أدوات المطورين (مثل محافظ الأجهزة، على سبيل المثال) أيضًا - العديد من محافظ الأجهزة تستخدم رقائق عناصر أمان مخصصة لتحسين بعض الخوارزميات. سيحتاجون إلى ترقية لدعم PQC، أو قد تظهر أجهزة جديدة. هذا يمثل تحديًا ولكنه أيضًا فرصة لصناعة أجهزة التشفير.

للمحققين ومشغلي العقد

سيتعين على المحققين (في أنظمة PoS مثل Ethereum) والعمال المعدنين (في أنظمة PoW مثل Bitcoin، على الرغم من أن التعدين قد يكون أقل أهمية في مستقبل PQ لأن PoW نفسه قد يواجه مشكلات) تلبية متطلبات جديدة. قد يصبح برنامج العقدة أكثر طلبًا - يحتاج إلى مزيد من طاقة وحدة المعالجة المركزية أو حتى أجهزة متخصصة للتعامل بكفاءة مع التشفير بعد الكم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى المركزية إذا لم يتم إدارة الأمور (على سبيل المثال، إذا كان يمكن فقط لمن يمكنهم تحمل تكلفة خادم عالي الأداء أو مسرّع معين التحقق من الصحة بالسرعة المطلوبة). ومع ذلك، تهدف جهود مثل Ethereum لتبسيط وتقليل النفقات العامة في مجالات أخرى لتعويض ذلك. إنه عمل توازن: لا تريد استبدال اتجاه المركزية (الضعف الكمي) بآخر (فقط اللاعبون الكبار يمكنهم تشغيل العقد بسبب المتطلبات الثقيلة).

على المدى الطويل، قد نشهد أن تسريع الأجهزة يصبح شائعًا. كما يستخدم بعض العاملين المعدنين اليوم ASICs للتجزئة، ربما سيستخدم المحققون أجهزة تسرع العمليات الحسابية الشبكية أو توليد التوقيعات المعتمدة على التجزئة. إذا أصبحت هذه الأدوات تُنتج بشكلٍ جماعي، يجب أن ينخفض ​​السعر وقد تُدمج حتى في الأجهزة الاستهلاكية. قد يلعب RISC-V دورًا إذا تمت إضافة تعليمات تشفير مخصصة يمكن للجميع استخدامها بتكلفة منخفضة. يمكن أن يساهم ذلك في دمقرطة الوصول إلى التشفير الآمن بطريقة ما، إذا تم القيام بذلك بشكل صحيح - تخيل كل جهاز لاب توب يحتوي على وحدة تشفير آمنة ضد الكم مدمجة وموحدة مفتوحة المصدر.

تتمثل إحدى التبعات الأخرى للمحققين في تعقيد البروتوكول في الإجماع. إذا تم النظر في سيناريوهات الطوارئ (مثل ترقية سريعة في حالة اكتشاف هجوم كمي)، فقد يتعين على المحققين التكيف بسرعة. قد تكون هناك قواعد إجماع جديدة مثل "إذا رأينا حدوث X (على سبيل المثال، العديد من التوقيعات غير الصحيحة)، نقوم بـ Y". قد تكون هذه الخيارات الطارئة مكتوبة في البروتوكولات أو على الأقل مخطط لها (اقترح البعض وجود آلية لـ "زر أحمر" لعملية هارد فورك إذا تحرك الكم أسرع مما كان متوقعًا). كجماعة، ستحتاج المحققين إلى قنوات اتصال جيدة للتنسيق في مثل هذه الأحداث، مما يعني أن هناك حوكمة أكثر نشاطًا. إنه مفارقة بعض الشيء: قد يضطر التهديد الكمي إلى إجبار الشبكات المشهورة باعتبارها لا مركزية على المزيد من التنسيق الاجتماعي. لكن وجود هذا الصمام الآمن يمكن أن يكون مهمًا.

للصناعة والبيئة العامة للتشفير

على المستوى الصناعي الكبير، يمكن أن يشجع الانتقال إلى الأمان ضد الكم مزيدًا من التعاون ووضع المعايير أكثر مما رأيناه في مجال التشفير التنافسي. تظهر التحالفات مثل CQRA المشاريع التي تعمل معًا على مشكلة مشتركة. قد نرى معايير عبر السلاسل (على سبيل المثال، الاتفاق على تنسيق عنوان مقاوم للكم عالمي أو طريقة شاملة لترميز المفاتيح الجديدة في المحفظة) حتى تتمكن البورصات والمحافظ المتعددة السلاسل من التنفيذ مرة واحدة ودعم العديد من الشبكات. يعزز هذا النوع من التعاون الصناعة بشكل عام ويضع سوابق لمواجهة التحديات الكبيرة الأخرى بشكل جماعي.

هناك أيضًا بُعد جيوسياسي/تنظيمي. قد تبدأ الحكومات والمنظمون، الذين كانوا مهتمين بالأساس بالتشفير من حيث الاستقرار المالي والامتثال، في الانتباه إلى بنية الأمان بمجرد أن يقترب الحوسبة الكمومية. قد تطلب بعض الحكومات حتى من المؤسسات المالية (وربما بالتالي الشبكات البلوكشين التي تستخدمها) تنفيذ تشفير مقاوم للكم بحلول تاريخ معين، مثل كيفية تحديث بعض المعايير في البنوك. على سبيل المثال، إذا قالت الولايات المتحدة أو الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2030: "يجب أن يستخدم جميع الأوصياء الرقميين على الأصول PQC في إدارة المفاتيح"، فإن ذلك سيسرع من اعتماد العملات المشفرة أيضًا. قد يشجع صناع السياسة المستقبليون الصناعة على الترقية قبل أن تصل الأزمات. هناك سوابق: بالفعل تقدم الوكالات مثل NIST إرشادات، وحتى وزارات الدفاع تبحث في تأمين شبكات البلوكشين للاستخدام الخاص بهم.

اقتصاديًا، قد تفتح صناعة التشفير المقاومة للكم الأفق أمام استثمارات جديدة من الكيانات التي كانت مترددة في الماضي. بعض المستثمرين المؤسسيين يعتبرون المخاطر التكنولوجية (بما في ذلك الكم) كسبب للتحفظ على التشفير. إذا استطاعت Ethereum، على سبيل المثال، القول إنها طبقت "تشفير آمن من الكم وفق معيار NIST"، فإن ذلك يزيل اعتراضًا محتملاً ويشير إلى نضج. على العكس، اگر تصور أن الصناعة تتجاهل التهديد، فقد يثني ذلك بعض رأس المال الحذر.

يمكن أيضًا تخيل ظهور منتجات وخدمات جديدة: حلول الحفاظ الآمنة للكم (بالفعل بعض الشركات الناشئة في هذا المجال تقدم "الخزائن الكمومية" بتشفير هجين)، منتجات تأمين ضد المخاطر الكمية، وشركات استشارية متخصصة في ترقية أنظمة البلوكشين. قد تتفتح مجموعة صغيرة كاملة من "خدمات البلوكشين ما بعد الكم" في العقد القادم.

وأخيرًا، في القوس الطويل للتاريخ، إذا نجحت العملات المشفرة في التنقل في الانتقال الكمومي، فسيكون هذا نقطة إثبات على مقاومتها. المتشككون غالبًا ما يقولون، "ماذا عن الكم؟ ألا سيدمر ذلك العملات المشفرة؟" يمكن أن تكون الإجابة: لا، لقد تكيفنا وأصبنا أقوى. في واقع الأمر، قد تخرج الشبكات أكثر لامركزية (بسبب العقد الخفيفة من أشياء مثل DAS)، أكثر قابلية للتطوير (إذا تم تحقيق برهينات ZK ومكاسب الكفاءة الأخرى)، وأكثر أمانًا من أي وقت مضى. هذا سيوسع الفكرة أن شبكات البلوكشين، مثل الكائنات الحية، يمكن أن تتطور كرد فعل تجاه التهديدات وتستمر في تقديم تحويلات قيمة مقاومة للرقابة وذات ثقة محدودة في عصور التكنولوجيا الجديدة.

في الختام، يُظهر دفعة Ethereum نحو تصميم بسيط وآمن من الكم مثالًا على الروح الاستباقية والمبتكرة اللازمة لمواجهة هذا التحدي. قد لا يكون قدوم الحوسبة الكمومية أزمة للعملات المشفرة – بل يمكن أن يكون نقطة انعطاف تدفع بالمجال إلى هندسة أفضل وتعاون أوسع. من خلال الاستثمار في الحلول الآن، تهدف Ethereum ونظراؤها إلى ضمان استمرار التمويل اللامركزي والأصول الرقمية كمرتكز ضد حتى أقوى أجهزة الكمبيوتر في الغد. ستتطلب طريق الأمان الكمومي تنقلاً دقيقاً للتبادل وجهود جماعية، لكن الوجهة – عالم تشفير آمن في العصر الكمومي – تست±ج الرحلة.

الخاتمة: تبني المستقبل الآمن من الكم

إن شبح الحوسبة الكمومية، الذي كان يومًا نظرية بعيدة، يصبح بسرعة حقيقة ملموسة لصناعة البلوكشين. ولكن الرسالة العامة من نهج Ethereum واستجابة مجتمع التشفير الأوسع هي الأمل المدروس بدلاً من التشاؤم. نعم، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تقلب الافتراضات الأمنية التي نعتمد عليها – لكن لدينا الأدوات والوقت، إذا استخدمناها بحكمة، لمنع السيناريو الأسوأ. تشير التوقعات الحالية إلى أنه من المحتمل أن يكون لدينا حوالي 5 إلى 10 سنوات قبل أن تصبح الآلات الكمومية قوية بما يكفي لتهديد التشفير الرئيسي بجدية. هذه نافذة ثمينة للتحضير. يعني أنه يمكن للمجتمع اختبار الحلول ما بعد الكم بشكل منهجي، وبناء التوافق حول الترقيات، وتنفيذها بعناية. في حالة Ethereum، يعامل المطورون هذه المدة الزمنية بشكل أساسي كموعد نهائي ليكون لديهم مقاومة للكم في مكانها.

درس أساسي هو أهمية عدم وضع كل الإيمان في أي حل وحيد. من خلال تنويع الدفاعات التشفيرية – باستخدام مجموعة من المخططات القائمة على الشبكة، والتقنيات المستندة إلى التجزئة، وأي شيء آخر يثبت جدارته – يمكن أن تخلق شبكات البلوكشين درعًا متعدد الطبقات. إذا تعثرت خوارزمية واحد، يقف آخر. قد تصبح هذه الفكرة الخاصة بـ التنوع التشفيري نو?المحتوى: إشراك المجتمع في التخطيط ودمج الحلول في خارطة الطريق قبل حدوث الأزمات. كل من بيتكوين والعملات الأخرى ستسلك طريقها الخاص، ولكن الهدف النهائي مشترك – ضمان أن يستمر الوعد الأساسي للعملات الرقمية، وهو التحويل القيمي المقاوم للرقابة والثقة، في عصر الحوسبة الكمية. العمل الذي يتم الآن يهدف أساسًا إلى ضمان بقاء هذا الوعد صحيحًا بغض النظر عما تستطيع حواسيب المستقبل القيام به.

في الختام، على الرغم من أن الحوسبة الكمية تشكل تحديًا حقيقيًا، إلا أنه تحدٍ أصبح عالم العملات الرقمية أكثر استعدادًا لمواجهته بشكل مباشر. من خلال الهندسة العملية، والحوار المفتوح، والعمل في الوقت المناسب، يمكن أن تخرج سلاسل الكتل من الانتقال الكمي ليس فقط دون ضرر بل منشّطة – بعد أن تغلبت على مشكلة "مستحيلة" أخرى. قصة مبادرة إيثيريوم الرفيعة والآمنة كميًا تدور في نهاية المطاف حول القدرة على التكيف والرؤية المستقبلية. وهي تذكرة بأن اللامركزية ليست مثلاً ثابتًا بل نظامًا حيًا يمكنه التكيف مع التهديدات والاستمرار في خدمة مستخدميه بشكل آمن. بينما نتقدم في هذه الحدود الجديدة، يظهر صناعة العملات الرقمية أنها يمكن أن تحتضن المستقبل دون خوف، محولة التشفير المتقدم والجهد الجماعي إلى أساس لعالم مالي آمن كميًا.