Quantum computing ไม่ได้เป็นเพียงความกังวลเชิงทฤษฎีสำหรับอุตสาหกรรมคริปโทเคอร์เรนซีอีกต่อไป
การผสานกันของการก้าวกระโดดด้านฮาร์ดแวร์จาก IBM, Google และ Microsoft, ชุดมาตรฐานคริปโตกราฟีหลังควอนตัมฉบับสมบูรณ์จาก National Institute of Standards and Technology (NIST) ในเดือนสิงหาคม 2024 และการขาดแผนการย้ายระบบแบบประสานกันในบล็อกเชนรายใหญ่ ได้สร้างช่องว่างด้านความปลอดภัยที่ทวีความรุนแรงขึ้นทุกไตรมาส
ความเสี่ยงมีตัวเลขชัดเจนและวัดได้ Bitcoin (BTC) เพียงเหรียญเดียวมีมูลค่าตลาดประมาณ 1.56 ล้านล้านดอลลาร์ ณ วันที่ 23 เมษายน 2026 งานวิจัยเชิงวิชาการประเมินว่า 25% ถึง 40% ของ BTC หมุนเวียนทั้งหมดถูกเก็บไว้ในแอดเดรสที่คีย์สาธารณะถูกเปิดเผยบนเชนแล้ว ทำให้เหรียญเหล่านั้นมีความเสี่ยงเชิงทฤษฎีทันทีที่มีเครื่องควอนตัมที่ทรงพอ
TL;DR
- NIST สรุปมาตรฐานคริปโตกราฟีหลังควอนตัม 3 ฉบับในเดือนสิงหาคม 2024 เป็นการส่งสัญญาณอย่างเป็นทางการว่าการย้ายออกจากสกีมคริปโตแบบดั้งเดิมเป็นเรื่องเร่งด่วนในปัจจุบัน ไม่ใช่เรื่องในอนาคต
- Bitcoin, Ethereum และบล็อกเชนหลักส่วนใหญ่ยังคงพึ่งพาคริปโตกราฟีแบบเส้นโค้งวงรี ที่เครื่องควอนตัมทรงพลังเพียงพอสามารถถอดรหัสได้ เปิดช่องให้ทรัพย์สินบนเชนมูลค่าหลายล้านล้านดอลลาร์ถูกโจมตี
- กลยุทธ์การโจมตีแบบ "เก็บข้อมูลวันนี้ ถอดรหัสวันหน้า" ที่น่าเชื่อถือ หมายความว่าฝ่ายตรงข้ามอาจกำลังสะสมข้อมูลบล็อกเชนที่เข้ารหัสอยู่แล้วในวันนี้ โดยตั้งใจจะถอดรหัสเมื่อฮาร์ดแวร์ควอนตัมสุกงอม
กระดูกสันหลังคริปโตกราฟีของคริปโตได้กลายเป็นจุดอ่อนที่รู้กันอยู่แล้ว
เกือบทุกคริปโทเคอร์เรนซีรายใหญ่พึ่งพาปฐมภูมิคริปโตกราฟีสองประเภทที่ควอนตัมคอมพิวติ้งคุกคามโดยตรง ประเภทแรกคือ Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) ซึ่งใช้ยืนยันลายเซ็นธุรกรรมใน Bitcoin, Ethereum (ETH) และเชนสายอนุพันธ์นับร้อย ประเภทที่สองคือฟังก์ชันแฮช SHA-256 ที่ใช้ในกลไก proof-of-work และการสร้างแอดเดรสของ Bitcoin ทั้งสองอย่างนี้มีเวกเตอร์การโจมตีด้วยควอนตัมที่ถูกอธิบายไว้อย่างดีในวรรณกรรมวิชาการที่ผ่านการพิจารณาโดยผู้ทรงคุณวุฒิ
งานวิจัยสำคัญปี 2022 โดย Mark Webber และคณะจาก University of Sussex ประมาณการ ว่าเครื่องควอนตัมที่มีประมาณ 317 ลอจิคัลคิวบิตสามารถเจาะธุรกรรม Bitcoin หนึ่งรายการภายในหนึ่งชั่วโมง และต้องมีประมาณ 13 ล้านลอจิคัลคิวบิตเพื่อทำเช่นนั้นภายในหน้าต่างเวลา 10 นาทีของบล็อก Bitcoin
เป้าหมายดังกล่าวยังเกินขีดความสามารถของฮาร์ดแวร์ปัจจุบัน แต่เส้นทางการเติบโตของจำนวนคิวบิตก็ไม่ได้ไกลอย่างน่าคลายกังวลนัก
การประมาณของ Webber และคณะที่ว่าใช้ 317 ลอจิคัลคิวบิตในการเจาะ ECDSA ภายในหนึ่งชั่วโมง ทำให้เรามองภัยคุกคามนี้ในมุมฮาร์ดแวร์ที่สามารถบรรลุได้ภายในทศวรรษปัจจุบันตามโรดแมปการสเกลที่มีอยู่
อัลกอริทึมของชอร์ (Shor's algorithm) ซึ่งถูกค้นพบในปี 1994 ยังคงเป็นกลไกเชิงทฤษฎีเบื้องหลังภัยคุกคามต่อ ECDSA มันสามารถแก้ปัญหา discrete logarithm บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ในเวลาเชิงพหุนาม เมื่อเทียบกับเวลาที่เติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลบนคอมพิวเตอร์ดั้งเดิม ช่องว่างระหว่างความเปราะบางเชิงทฤษฎีกับการโจมตีจริงแคบลงทุกครั้งที่มีการประกาศสถิติจำนวนคิวบิตใหม่โดยผู้ผลิตฮาร์ดแวร์ นักลงทุนที่มองว่านี่เป็นปัญหาระยะไกลกำลังกำหนดราคา “ความเสี่ยงเชิงโครงสร้าง” ผิดจากความเป็นจริงซึ่งหน่วยงานกำกับดูแลและองค์กรมาตรฐานได้ยอมรับอย่างเป็นทางการแล้ว
อ่านเพิ่มเติม: BTC Tops $79,000 For First Time In 11 Weeks As Volume Surges
มาตรฐานหลังควอนตัมของ NIST คือสัญญาณเริ่มต้นในเชิงกำกับดูแล
เมื่อวันที่ 13 สิงหาคม 2024 NIST ได้เผยแพร่ มาตรฐานคริปโตกราฟีหลังควอนตัมฉบับสมบูรณ์ชุดแรก 3 ฉบับ ได้แก่ FIPS 203 (ML-KEM เดิมชื่อ CRYSTALS-Kyber), FIPS 204 (ML-DSA เดิมชื่อ CRYSTALS-Dilithium) และ FIPS 205 (SLH-DSA เดิมชื่อ SPHINCS+)
ในข่าวประชาสัมพันธ์ที่มาพร้อมกัน NIST ระบุอย่างชัดเจนให้องค์กรต่าง ๆ เริ่มย้ายระบบทันทีและไม่ควรรอการพัฒนามาตรฐานเพิ่มเติม
นี่เป็นสัญญาณด้านกฎระเบียบที่สำคัญ มาตรฐานของ NIST มีน้ำหนักเชิงปฏิบัติด้านคอมพลายแอนซ์โดยปริยายในโครงสร้างพื้นฐานการเงินของสหรัฐ และหน่วยงานหลายแห่งรวมถึง Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) ได้ออก แนวทางให้ผู้ดำเนินงานโครงสร้างพื้นฐานสำคัญประเมินรายการสินทรัพย์คริปโตกราฟีของตน
โดยภาพรวมแล้ว โครงสร้างพื้นฐานคริปโตถือเป็นโครงสร้างพื้นฐานทางการเงินที่สำคัญในหลายเขตอำนาจศาล แต่ยังไม่มีบล็อกเชน Layer 1 รายใหญ่ใดเผยแพร่ไทม์ไลน์การย้ายระบบที่มีผลผูกพันออกมาเพื่อตอบสนอง
คำสั่งของ NIST ในเดือนสิงหาคม 2024 ที่ให้ “ย้ายระบบทันที” ถือเป็นสัญญาณทางการที่ชัดเจนที่สุดจนถึงปัจจุบันว่าคริปโตกราฟีหลังควอนตัมเป็นประเด็นปฏิบัติการในปัจจุบัน ไม่ใช่แค่หัวข้อวิจัยในอนาคต
มาตรฐานทั้งสามฉบับอิงกับปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่เชื่อว่ามีความยากทั้งต่อคอมพิวเตอร์ดั้งเดิมและคอมพิวเตอร์ควอนตัม ML-KEM อิงกับปัญหา Module Learning With Errors (MLWE) ส่วน ML-DSA และ SLH-DSA เป็นแบบ lattice-based และ hash-based ตามลำดับ มาตรฐานฉบับที่สี่ FALCON (ปัจจุบันคือ FN-DSA, FIPS 206) ได้รับการสรุปในเดือนต่อ ๆ มา ปฏิกิริยาที่แทบจะเงียบสนิทของอุตสาหกรรมบล็อกเชนต่อสิ่งพิมพ์เหล่านี้ อย่างน้อยที่สุดคือความล้มเหลวด้านธรรมาภิบาล และในมุมมองที่เลวร้ายที่สุดคือความเสี่ยงที่มีนัยสำคัญต่อผู้ถือสินทรัพย์
อ่านเพิ่มเติม: Ethereum Nears $2,450 Showdown As Bulls And Bears Split On Next Move
3. ภัยคุกคามแบบ “เก็บข้อมูลวันนี้ ถอดรหัสวันหน้า” กำลังเกิดขึ้นแล้ว
หนึ่งในเวกเตอร์ภัยคุกคามจากควอนตัมที่ถูกประเมินต่ำที่สุดแทบไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์ควอนตัมขั้นสูงในวันนี้ กลยุทธ์นี้รู้จักกันในชื่อ “harvest now, decrypt later” (HNDL) ซึ่งหมายถึงการที่ฝ่ายตรงข้ามเก็บสะสมและจัดเก็บข้อมูลที่เข้ารหัสและธุรกรรมที่ลงลายเซ็นไว้ตอนนี้ โดยตั้งใจจะถอดรหัสเมื่อฮาร์ดแวร์ควอนตัมมีความพร้อม สำหรับเครือข่ายบล็อกเชน ซึ่งเป็นสาธารณะและไม่สามารถแก้ไขย้อนหลังโดยการออกแบบ HNDL จึงไม่ใช่เรื่องสมมติ
ทุกธุรกรรมที่เคยถูกบรอดคาสต์บน Bitcoin หรือ Ethereum ถูกเก็บถาวรบนโหนดนับพันทั่วโลก หน่วยงานใด ๆ รวมถึงรัฐชาติก็สามารถดาวน์โหลดและเก็บสำเนาประวัติธุรกรรมทั้งหมดได้ด้วยต้นทุนต่ำ รายงานปี 2023 จาก Global Risk Institute ประเมิน ว่าเครื่องควอนตัม “ระดับมีนัยสำคัญต่อคริปโตกราฟี” ที่สามารถเจาะการเข้ารหัสปัจจุบันมีความน่าจะเป็น 17% ที่จะมีอยู่ภายในปี 2030 และ 50% ภายในปี 2034
ความน่าจะเป็นระดับนี้ไม่ถือว่าน้อยสำหรับสินทรัพย์ที่บันทึกบนเชนนั้นถาวร
ไทม์ไลน์ภัยคุกคามปี 2023 ของ Global Risk Institute กำหนดความน่าจะเป็น 50% ที่จะมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีนัยสำคัญต่อคริปโตกราฟีภายในปี 2034 ซึ่งยังอยู่ในขอบเขตการลงทุนของผู้ถือจำนวนมากในปัจจุบัน
ความกังวลเฉพาะของ HNDL ในบริบทบล็อกเชนไม่ได้อยู่ที่ธุรกรรมในอดีตเป็นหลัก เพราะธุรกรรม Bitcoin ที่คอนเฟิร์มแล้วได้เปิดเผยคีย์สาธารณะและมูลค่าที่โอนอยู่แล้ว
ความเสี่ยงที่ลึกกว่านั้นเกี่ยวข้องกับการใช้แอดเดรสซ้ำ สกีม multi-signature ที่คีย์สาธารณะถูกเปิด และระบบใด ๆ ที่ฝ่ายตรงข้ามสามารถใช้คีย์สาธารณะที่เก็บมาไปคำนวณหาคีย์ส่วนตัวในภายหลังเพื่อล้างกระเป๋าได้ เนื่องจากแอดเดรสบล็อกเชนถูกออกแบบให้ใช้งานซ้ำใน UX หลายรูปแบบ กลุ่มแอดเดรสที่เปิดเผยแล้วจึงมีขนาดใหญ่
อ่านเพิ่มเติม: 26 Trojan Crypto Wallet Apps Infiltrated Apple's App Store, Kaspersky Warns
มีกี่แอดเดรส Bitcoin ที่ถูกเปิดเผยแล้ว?
พื้นที่ผิวของความเปราะบางเชิงควอนตัมของ Bitcoin สามารถวัดเชิงปริมาณได้ด้วยการวิเคราะห์ออนเชน งานวิจัยปี 2023 ที่เผยแพร่บน arXiv โดยทีมจาก Deloitte Netherlands พบ ว่ามี BTC ประมาณ 4 ล้านเหรียญ หรือราว 25% ของเหรียญหมุนเวียนในขณะนั้น ถูกเก็บไว้ในแอดเดรสแบบ Pay-to-Public-Key (P2PK) หรือแอดเดรส Pay-to-Public-Key-Hash (P2PKH) ที่ถูกใช้งานซ้ำและคีย์สาธารณะได้ถูกเปิดเผยบนเชนแล้ว
รูปแบบ P2PK ซึ่งใช้ในเอาต์พุตยุคแรกของ Bitcoin รวมถึงเหรียญที่ถูกขุดโดย Satoshi Nakamoto จะเก็บคีย์สาธารณะเต็ม ๆ ไว้ใน scriptPubKey ซึ่งเปิดโอกาสให้ผู้โจมตีด้วยควอนตัมใช้คีย์สาธารณะนี้เป็นอินพุตให้กับอัลกอริทึมของชอร์เพื่อเจาะคีย์ ECDSA
แอดเดรส P2PKH ที่ถูกใช้งานซ้ำจะเปิดเผยคีย์สาธารณะทันทีที่เจ้าของใช้เหรียญจากแอดเดรสนั้นเป็นครั้งแรก ซึ่งผู้ใช้ Bitcoin ส่วนใหญ่ทำเช่นนี้มาตลอดหลายปีจากพฤติกรรมใช้แอดเดรสซ้ำที่เกิดจาก UX ของวอลเล็ตที่ไม่ดีพอ
การวิเคราะห์ออนเชนปี 2023 ของ Deloitte ระบุว่ามี BTC ประมาณ 4 ล้านเหรียญถูกเก็บในรูปแบบแอดเดรสที่เปิดเผยคีย์สาธารณะโดยตรง ซึ่งถือเป็นพื้นผิวการโจมตีด้วยควอนตัมที่เปราะบางที่สุดทันทีบนเครือข่าย Bitcoin
พื้นที่ผิวของ Ethereum ก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน วอลเล็ต Ethereum ที่เคยส่งธุรกรรมอย่างน้อยหนึ่งครั้งได้เปิดเผยคีย์สาธารณะโดยนิยาม Ethereum Foundation ได้ยอมรับความเปราะบางต่อควอนตัมไว้ในโรดแมประดับสาธารณะ และจัดให้การย้ายไปสู่ระบบหลังควอนตัมเป็นเป้าหมายระยะยาวภายใต้หัวข้อ “future-proofing” แต่ยังไม่มีการกำหนดไทม์ไลน์ชัดเจนหรือการทดสอบบนเทสต์เน็ต สำหรับเครือข่ายที่ถือสินทรัพย์ผู้ใช้มูลค่าหลายร้อยพันล้านดอลลาร์ การระบุว่าเป็นเพียง “เป้าหมายระยะยาว” ถือว่าไม่เพียงพอต่อเส้นโค้งความน่าจะเป็น 50%-ภายใน-2034
อ่านเพิ่มเติม: Bitmine Surpasses 4% Of Circulating ETH As Accumulation Continues
หมุดไมล์ฮาร์ดแวร์ควอนตัมกำลังกดระยะเวลาให้สั้นลง
ภัยคุกคามเชิงทฤษฎีจากควอนตัมคอมพิวติ้งมีอยู่ตั้งแต่งานของชอร์ในปี 1994 สิ่งที่เปลี่ยนไปใน 24 เดือนที่ผ่านมาคือความเร็วของการพัฒนาด้านฮาร์ดแวร์ ซึ่งเริ่มกดช่องว่างระหว่างขีดความสามารถเชิงทฤษฎีกับการนำไปใช้จริงให้แคบลง จนจำเป็นต้องประเมินไทม์ไลน์กันใหม่อย่างจริงจัง
ในเดือนธันวาคม 2023 ทีมควอนตัมของ Google DeepMind's quantum team published ผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นว่าระบบ 70 คิวบิตสามารถทำ error correction ได้ต่ำกว่าค่า threshold เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นเงื่อนไขสำคัญก่อนจะไปถึงจำนวน logical qubit ที่ต้องใช้ในการรันอัลกอริทึมของ Shor ในสเกลใหญ่ได้
ในเดือนพฤศจิกายน 2024 Google ได้ ประกาศ ชิปควอนตัม Willow โดยอ้างว่าสามารถทำการคำนวณ benchmark เฉพาะหนึ่งงานให้เสร็จภายในเวลาต่ำกว่า 5 นาที ทั้งที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมจะต้องใช้เวลาถึง 10 เซปทิลเลียนปี
แผนงานปัจจุบันของ IBM ที่เผยแพร่บน quantum development site มีเป้าหมายจะไปให้ถึงการประมวลผลควอนตัมระดับ utility-scale ด้วย logical qubit หลักหลายพันภายในปี 2033
การประกาศชิป Willow ของ Google ในเดือนพฤศจิกายน 2024 และแผนงานที่ตีพิมพ์ของ IBM ที่ตั้งเป้า logical qubit หลักหลายพันตัวภายในปี 2033 ถือเป็นหมุดหมายที่ชัดเจนด้านฮาร์ดแวร์ ซึ่งช่วยลดกรอบเวลาภัยคุกคามควอนตัมจาก “อีกหลายสิบปี” ให้เหลือ “ภายในทศวรรษปัจจุบัน”
แนวทางของ Microsoft ผ่านทาง topological qubit ซึ่งประกาศผ่าน Azure Quantum research division มีเป้าหมายเพื่อให้ได้อัตราความผิดพลาดที่ต่ำกว่าสถาปัตยกรรม superconducting qubit ในปัจจุบันหลายลำดับขั้น ซึ่งอาจเร่งเส้นทางสู่เครื่องควอนตัมที่มีนัยสำคัญต่อคริปโตได้ อย่างไรก็ดี การประกาศฮาร์ดแวร์เพียงครั้งเดียวไม่ถือเป็นหลักฐานว่าภัยคุกคามใกล้จะเกิดขึ้นแล้ว
อย่างไรก็ตาม เมื่อนำมาพิจารณารวมกัน อัตราความก้าวหน้าจากหลายโครงการวิจัยอิสระกำลังเดินหน้าเร็วกว่า สมมติฐานพื้นฐานที่ฝังอยู่ในเอกสารกำกับดูแลบล็อกเชนส่วนใหญ่ที่เขียนก่อนปี 2023 อย่างมีนัยสำคัญ
Also Read: TRON Connects $85B USDT Network To LI.FI In Cross-Chain DeFi Push
ปัญหาการย้ายระบบมีความยากทั้งทางเทคนิคและการเมือง
แม้อุตสาหกรรมบล็อกเชนจะตัดสินใจในวันนี้ว่าจะย้ายไปใช้ post-quantum cryptography ความท้าทายด้านเทคนิคและบรรษัทภิบาลก็ยังคงรุนแรง Bitcoin ในฐานะเครือข่ายหลักที่กระจายศูนย์ที่สุด ต้องเผชิญเวอร์ชันที่หนักหน่วงที่สุดของปัญหานี้
การเปลี่ยนรูปแบบลายเซ็นของ Bitcoin ต้องใช้ soft fork หรือ hard fork ซึ่งทั้งสองแบบต้องอาศัยความร่วมมือระดับซูเปอร์เมเจอริตี้จากนักขุด ผู้รันโหนด ผู้พัฒนากระเป๋าสตางค์ และตลาดซื้อขายคริปโต ซึ่งในอดีตต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะบรรลุได้ แม้จะเป็นการอัปเกรดที่ง่ายกว่ามากก็ตาม
การเปิดใช้ SegWit ในปี 2017 ซึ่งถือเป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างที่ค่อนข้างเล็ก ยังต้องใช้เวลาถกเถียงอย่างเคร่งเครียดมากกว่าสองปีกว่าจะไปถึงเกณฑ์การโหวต 95% ของนักขุดที่ต้องการ การย้ายรูปแบบลายเซ็นจะเป็นการเปลี่ยนแปลงที่มีผลกระทบรุนแรงกว่านั้นมาก เพราะจะกระทบต่อทุกกระเป๋าสตางค์ กระเป๋าร้อนของตลาดซื้อขาย เฟิร์มแวร์ของฮาร์ดแวร์วอลเล็ต และโซลูชันการดูแลสินทรัพย์เชิงปรับแต่งทั้งหมดในระบบนิเวศ
งานวิจัยปี 2021 โดยนักวิจัยจาก IETF Crypto Forum Research Group noted ไว้ว่ามีการฝังตัวของ ECDSA อย่างลึกซึ้งทั่วทั้งโครงสร้างพื้นฐานอินเทอร์เน็ต และจัดให้การย้ายระบบแบบประสานงานกันเป็น “หนึ่งในการเปลี่ยนผ่านทางคริปโตกราฟีที่ซับซ้อนที่สุดในประวัติศาสตร์”
บรรทัดฐานจาก SegWit แสดงให้เห็นว่าการกำกับดูแล Bitcoin เดินหน้าในกรอบเวลาที่นับเป็นปี ซึ่งหมายความว่าการย้ายไปสู่ post-quantum ที่ยังไม่เริ่ม อาจไม่ทันเสร็จก่อนที่หน้าต่างภัยคุกคามจะมาถึง
รูปแบบบัญชีของ Ethereum มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเล็กน้อย แผนงาน post-quantum ของ Ethereum Foundation รวมแนวคิด “quantum-resistant account abstraction” ที่เปิดโอกาสให้กระเป๋าสตางค์ย้ายไปใช้รูปแบบลายเซ็นใหม่ได้ โดยไม่ต้องเกิด hard fork ที่เลเยอร์ฐานสำหรับบัญชีเดิม
อย่างไรก็ดี แนวทางนี้ต้องอาศัยการที่ผู้ใช้ทุกคนลงมือย้ายกระเป๋าของตัวเอง และข้อมูลการมีส่วนร่วมในอัปเกรด Ethereum ในอดีต shows ว่าผู้ใช้แบบเฉื่อยชามักไม่ยอมรับการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เข้ากันไม่ได้ เว้นแต่จะมีการบังคับเลิกใช้งานเวอร์ชันเก่าอย่างชัดเจน
Also Read: Top Crypto Exchanges Mandate AI Tools, Track Token Use As KPI: Report
บล็อกเชนแบบ Post-Quantum ถูกสร้างขึ้นแล้ว แต่ยังคงเป็นกลุ่มเฉพาะ
มีโปรเจ็กต์บล็อกเชนกลุ่มเล็กๆ ที่มองภัยคุกคามควอนตัมอย่างจริงจังจนฝัง post-quantum cryptography ลงในเลเยอร์ฐานตั้งแต่วันแรก โปรเจ็กต์เหล่านี้ยังคงเป็นกลุ่มเฉพาะ แต่เป็นหลักฐานชัดเจนที่สุดของอุตสาหกรรมว่าบล็อกเชนที่ต้านทานควอนตัมสามารถทำได้จริงในเชิงเทคนิค
QRL (Quantum Resistant Ledger) เปิดตัวในปี 2018 เป็นบล็อกเชนโปรดักชันตัวแรกที่ใช้ eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS) ซึ่งเป็นอัลกอริทึมลายเซ็นแบบ hash-based ที่ NIST นำเข้ากระบวนการประเมิน โปรโตคอล QRL ไม่ใช้ elliptic curve cryptography ในเลเยอร์ใดเลย IOTA ภายใต้สถาปัตยกรรม Rebased ได้ moved ไปในทิศทางที่จะบรรจุรูปแบบลายเซ็น post-quantum รวมถึง Ed448 และโครงสร้างแบบ lattice-based Algorand ได้ตีพิมพ์ research เกี่ยวกับ state proof แบบ post-quantum และใส่ตัวเลือกการเซ็นแบบ Falcon ไว้ในชุดเครื่องมือคริปโตกราฟีของตน
การเปิดตัวเมนเน็ตของ QRL ในปี 2018 แสดงให้เห็นแล้วว่าบล็อกเชนโปรดักชันที่ใช้เพียงลายเซ็นแบบ hash-based สามารถใช้งานได้จริง แต่มูลค่าตลาดที่ต่ำกว่า 100 ล้านดอลลาร์ของโปรเจ็กต์ก็ชี้ให้เห็นถึงช่องว่างระหว่างความแข็งแกร่งทางเทคนิคกับการยอมรับของตลาด
ความท้าทายสำหรับโปรเจ็กต์เหล่านี้ไม่ใช่เรื่องความน่าเชื่อถือทางเทคนิค แต่เป็นเรื่องเอฟเฟ็กต์เครือข่าย Bitcoin และ Ethereum ครองส่วนแบ่งตลาดเพราะสภาพคล่อง ระบบนิเวศนักพัฒนา โครงสร้างพื้นฐานการดูแลสินทรัพย์ของสถาบัน และความคุ้นเคยด้านกฎระเบียบ ซึ่งทั้งหมดนี้เลียนแบบได้ยากสำหรับเชนที่ปลอดภัยต่อควอนตัมแต่ขาดสภาพคล่อง เส้นทางการย้ายระบบที่เป็นจริงมากกว่าสำหรับระบบนิเวศคือการ retrofit เชนที่มีอยู่ให้รองรับตัวเลือกการเซ็นแบบ post-quantum ซึ่งเป็นกระบวนการที่โปรเจ็กต์อย่าง NIST FIPS 204 (ML-DSA) ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับโดยตรง คำถามคือเจตจำนงทางการเมืองที่จะลงมือ retrofit จะมาทันก่อนที่ภัยคุกคามด้านฮาร์ดแวร์จะมาถึงหรือไม่
Also Read: PENGU Token Gains 5.7% As Pudgy Penguins Expands Beyond NFTs
โครงสร้างพื้นฐานของตลาดซื้อขายและผู้ดูแลสินทรัพย์เผชิญความเสี่ยงควอนตัมที่ต่างออกไป
ผู้ถือรายย่อยไม่ใช่กลุ่มเดียวที่มีเอ็กซ์โพเชอร์ต่อควอนตัม ตลาดซื้อขายแบบรวมศูนย์และผู้ดูแลสินทรัพย์สถาบันต้องเผชิญเวอร์ชันของภัยคุกคามที่แตกต่างออกไป และในบางมิติอาจรุนแรงกว่า เนื่องจากโมเดลความปลอดภัยของพวกเขาถูกสร้างบนโครงสร้าง ECDSA ชุดเดียวกับกระเป๋าสตางค์รายบุคคล แต่มีการกระจุกตัวของมูลค่าที่สูงกว่ามาก
ตลาดซื้อขายรายใหญ่ที่ถือครองกองทุน Bitcoin และ Ethereum มูลค่าหลายพันล้านไว้ในกระเป๋าร้อน จำเป็นต้องเก็บ private key ให้ระบบอัตโนมัติสามารถเข้าถึงได้เพื่อเซ็นธุรกรรม private key เหล่านั้นที่เก็บใน hardware security module (HSM) และระบบจัดการกุญแจซึ่งออกแบบบนสมมติฐานคริปโตกราฟีแบบดั้งเดิม จะกลายเป็นเป้าหมายในโลก post-quantum ข้อมูลจาก Chainalysis shown ว่าการแฮ็กตลาดซื้อขายทำให้เกิดความสูญเสียสะสมมากกว่า 10,000 ล้านดอลลาร์นับตั้งแต่ปี 2012 และการโจมตีเหล่านั้นยังไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม การเพิ่มความสามารถในการดึงกุญแจจากควอนตัมเข้าไปในโมเดลภัยคุกคามจึงทำให้ปัญหาความปลอดภัยด้านการดูแลสินทรัพย์ยากขึ้นมาก
ข้อมูลจาก Chainalysis บันทึกความสูญเสียจากการแฮ็กตลาดซื้อขายมากกว่า 10,000 ล้านดอลลาร์ตั้งแต่ปี 2012 ด้วยวิธีโจมตีแบบดั้งเดิมล้วนๆ ซึ่งเป็นค่าพื้นฐานของความเปราะบางด้านการดูแลสินทรัพย์ที่การดึงกุญแจด้วยควอนตัมจะทำให้เลวร้ายลงอย่างมาก
ผู้ผลิต HSM ที่ครองตลาดการดูแลสินทรัพย์คริปโตสถาบัน เช่น Thales, AWS CloudHSM และ Entrust ต่างตระหนักถึงความจำเป็นของการเปลี่ยนผ่านสู่ post-quantum แนวทางการย้ายระบบของ NIST ระบุถึงไทม์ไลน์การเปลี่ยน HSM อย่างชัดเจน อย่างไรก็ดี ความซับซ้อนเชิงปฏิบัติการในการหมุนเวียนโครงสร้างพื้นฐานจัดการกุญแจทั่วทั้งตลาดซื้อขายระดับโลกที่มีลูกค้าหลายล้านกระเป๋านั้น เป็นงานที่ยังไม่มีตลาดซื้อขายรายใหญ่รายใดประกาศรับรองต่อสาธารณะหรือเปิดเผยไทม์ไลน์ การที่กฎเกณฑ์ยังไม่บังคับให้ต้องเปิดเผยข้อมูลด้านความพร้อมต่อควอนตัม หมายความว่านักลงทุนไม่มีทางประเมินความเสี่ยงควอนตัมของผู้ดูแลสินทรัพย์จากเอกสารสาธารณะได้
Also Read: They Bet On Their Own Elections, Kalshi Just Handed Them 5-Year Bans
ปัจจัยด้านรัฐชาติและมิติภูมิรัฐศาสตร์ของการโจมตีคริปโตด้วยควอนตัม
ภัยคุกคามควอนตัมต่อคริปโตเคอร์เรนซีไม่ได้เป็นเพียงปัญหาทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังมีมิติทางภูมิรัฐศาสตร์ซึ่งนักลงทุนและนักวิเคราะห์นโยบายส่วนใหญ่ยังแทบไม่พูดถึงในพื้นที่สาธารณะ โครงการควอนตัมของรัฐชาติ โดยเฉพาะของจีน สหรัฐอเมริกา และในระดับรองลงมาอย่างรัสเซียและสหภาพยุโรป ได้รับเงินทุนในระดับที่สูงกว่างานวิจัยภาคเอกชนอย่างเทียบกันไม่ติด และศักยภาพของโครงการเหล่านี้ถูกจัดเป็นความลับ
โครงการคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับชาติของจีนถูกบรรจุไว้อย่างเป็นทางการในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมฉบับที่ 14 (ปี 2021–2025) และแผนสืบเนื่อง โดยมีการลงทุนของรัฐในงานวิจัยควอนตัมที่ reported โดย Center for Security and Emerging Technology แห่งมหาวิทยาลัยจอร์จทาวน์ ว่าสูงกว่า 15,000 ล้านดอลลาร์ตลอดช่วงแผนดังกล่าว ฝ่ายวิจัยของ PBoC เองก็ได้ตีพิมพ์งานเกี่ยวกับไทม์ไลน์การโจมตีเชิงควอนตัมต่อคริปโตกราฟีทางการเงิน หากโครงการควอนตัมลับใดบรรลุศักยภาพด้านคริปโตกราฟีก่อนโครงการวิชาการสาธารณะ สัญญาณแรกอาจเป็นการดูดสินทรัพย์ออกจากที่อยู่ Bitcoin ที่เปิดเผยกุญแจสาธารณะอย่างเงียบๆ เหตุการณ์ซึ่งแยกไม่ออกจากการแฮ็กขั้นสูงแบบดั้งเดิม จนกว่าการตรวจพิสูจน์ทางนิติวิทยาศาสตร์จะระบุเวกเตอร์การโจมตีได้
เอกสารของ CSET แห่งจอร์จทาวน์ชี้ให้เห็นว่าการลงทุนของรัฐจีนด้านควอนตัมเกิน 15,000 ล้านดอลลาร์ในแผนห้าปีเพียงชุดเดียว ซึ่งเป็นระดับเงินทุนที่อาจสร้างศักยภาพลับที่นำหน้ากรอบเวลาในแวดวงวิชาการสาธารณะได้
หน่วยงานรัฐบาลสหรัฐเคลื่อนไหวเร็วกว่าภาคคริปโตเอกชนในการตอบสนองต่อภัยคุกคามนี้ Office of Management and Budget (OMB)issued บันทึกข้อตกลง M-23-02 ในเดือนพฤศจิกายน 2022 สั่งการให้หน่วยงานรัฐบาลกลางทั้งหมดจัดทำบัญชีสินทรัพย์เชิงเข้ารหัสให้แล้วเสร็จภายในปี 2023 และเริ่มการวางแผนการย้ายระบบ หน่วยงานความมั่นคงแห่งชาติ (National Security Agency หรือ NSA) ได้เผยแพร่ แนวทางการย้ายสู่ยุคหลังควอนตัมสำหรับระบบด้านความมั่นคงแห่งชาติของตนเองแล้ว ช่องว่างระหว่างความเร่งด่วนของการตอบสนองจากภาครัฐกับท่าทีเฉื่อยชาของโครงสร้างพื้นฐานคริปโตในภาคเอกชนชัดเจนอย่างยิ่งและควรถูกทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง
Also Read: Kalshi Enters Crypto Trading, Targeting Coinbase With Perpetual Futures Offering
สิ่งที่การตอบสนองอย่างมีความน่าเชื่อถือจากอุตสาหกรรมควรมีหน้าตาเป็นอย่างไร และเรายังห่างไกลแค่ไหน
เมื่อลองทำแผนการย้ายสู่ยุคควอนตัมที่มีความรับผิดชอบสำหรับอุตสาหกรรมบล็อกเชนให้เป็นรูปธรรม ระยะห่างระหว่างสภาพปัจจุบันกับการเตรียมพร้อมที่เพียงพอก็จะเห็นได้ชัด ตามแนวทางของ NIST งานวิจัยในวงวิชาการ และกรอบเวลาของการย้ายโครงสร้างพื้นฐานประเภทคล้ายกัน การตอบสนองที่น่าเชื่อถือจำเป็นต้องมี 5 ระยะที่ทำให้เสร็จภายในเวลาราว 8–10 ปี
ระยะแรกคือการตรวจสอบระบบเข้ารหัส: ทีมโปรโตคอลทุกทีม, ตลาดซื้อขาย (exchange) และผู้ดูแลทรัพย์สิน (custodian) ต้องจัดทำบัญชีรายการของกลไกการเข้ารหัสทั้งหมดที่ใช้อยู่ ขนาดกุญแจ สถานะการเปิดเผยของกุญแจสาธารณะ และกราฟการพึ่งพาระบบต่าง ๆ ที่จะต้องมีการเปลี่ยนแปลง ระยะที่สองคือการคัดเลือกอัลกอริทึมหลังควอนตัม ซึ่งเป็นการเลือกจาก ML-DSA, SLH-DSA และ FN-DSA ตามสมดุลด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยสำหรับกรณีใช้งานเฉพาะ อ้างอิงการเปรียบเทียบเชิงวิชาการที่เข้าถึงได้ซึ่งเผยแพร่ โดยนักวิจัยที่ IACR Cryptology ePrint Archive ในปี 2022 ซึ่งให้ผลการทดสอบสมรรถนะของอัลกอริทึมที่เป็นผู้เข้ารอบสุดท้ายของ NIST ระยะที่สามคือการปรับใช้ในเทสต์เน็ตและสภาพแวดล้อมสเตจจิ้ง ระยะที่สี่คือการเปิดใช้งานบนเมนเน็ตอย่างประสานสอดคล้องกัน ระยะที่ห้าคือช่วงยาวของการย้ายผู้ใช้งาน โดยเฉพาะสำหรับเชนที่มีรูปแบบที่อยู่ซึ่งกุญแจถูกเปิดเผยแล้ว
งานวิจัยด้านการวัดประสิทธิภาพของ IACR จากปี 2022 ให้ข้อมูลเปรียบเทียบด้านประสิทธิภาพอย่างเป็นรูปธรรมระหว่างอัลกอริทึมผู้เข้ารอบสุดท้ายหลังควอนตัม ช่วยให้ทีมโปรโตคอลมีข้อมูลเพียงพอในการตัดสินใจเลือกอัลกอริทึมได้ตั้งแต่วันนี้ โดยไม่ต้องรอให้กระบวนการมาตรฐานเพิ่มเติมเสร็จสิ้น
ชุมชนนักพัฒนาหลักของบิตคอยน์ได้จัดทำข้อเสนอปรับปรุงบิตคอยน์ (Bitcoin Improvement Proposal) ที่เกี่ยวข้องสองฉบับ BIP-360 ซึ่งถูกเสนอในช่วงปลายปี 2024 โดย Hunter Beast และผู้ร่วมงาน อธิบายรูปแบบที่อยู่แบบ Pay to Quantum Resistant Hash (P2QRH) ที่ใช้ CRYSTALS-Dilithium เป็นกลไกลายเซ็นมาตรฐาน
ณ เดือนเมษายน 2026 BIP-360 ยังคงอยู่ในสถานะฉบับร่างโดยยังไม่มีการเสนอวิธีการเปิดใช้งาน แผนงานหลังควอนตัมของอีเธอเรียมที่เผยแพร่บนหน้าแผนงาน ของมูลนิธิ Ethereum ยอมรับความจำเป็นของ Winternitz One-Time Signatures หรือการยืนยันตัวตนด้วย STARKs ในระยะยาว แต่จัดให้อยู่ในหมวด “splurge” ซึ่งเป็นหมวดปรับปรุงที่มีลำดับความสำคัญต่ำที่สุดในกรอบแผนงานปัจจุบัน
เมื่อพิจารณาจากกรอบเวลาของฮาร์ดแวร์ที่อธิบายในหมวดที่ห้า ลำดับความสำคัญดังกล่าวสมควรถูกท้าทายอย่างจริงจัง
Read Next: 35% Of European Investors Would Ditch Their Bank For Crypto Access
บทสรุป
ภัยคุกคามจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมต่อสกุลเงินดิจิทัลนั้นเป็นเรื่องจริง มีการบันทึกไว้อย่างเป็นทางการ และกำลังก้าวหน้าตามกรอบเวลาที่อุตสาหกรรมยังไม่ซึมซับเข้าไปในกระบวนการคิด
NIST ได้สรุปมาตรฐานหลังควอนตัมในเดือนสิงหาคม 2024 และสั่งให้เริ่มการย้ายระบบในทันที โครงการควอนตัมระดับรัฐชาติได้รับงบประมาณในระดับที่ทำให้เกิดความสามารถเชิงลับก่อนหน้าตัวชี้วัดในแวดวงวิชาการสาธารณะ ที่อยู่ระหว่างประมาณ 25% ถึง 40% ของบิตคอยน์หมุนเวียนทั้งหมดอยู่ในที่อยู่ที่กุญแจสาธารณะได้ถูกเปิดเผยบนเชนแล้วและพร้อมให้เก็บเกี่ยว None of this is speculation. ข้อมูลทั้งหมดนี้อ้างอิงได้ มีการวัดปริมาณ และมีอยู่ในเอกสารต้นทางที่ทีมโปรโตคอล แผนกกำกับดูแลของตลาดซื้อขาย และผู้ให้บริการดูแลทรัพย์สินสถาบันมีเวลามากพอในการอ่านมาแล้ว
สิ่งที่อุตสาหกรรมขาดไปไม่ใช่ข้อมูล แต่เป็นความเร่งด่วน แบบแผนนี้คุ้นเคยจากวิกฤตด้านความปลอดภัยที่คืบคลานอย่างช้า ๆ ในกรณีอื่น ๆ
องค์กรทั้งหลายมักไม่ย้ายออกจากระบบที่มีช่องโหว่ จนกว่าจะเกิดเหตุร้ายแรงบังคับ หรือจนกว่ากำหนดเส้นตายจากหน่วยงานกำกับดูแลจะทำให้ไม่มีทางเลือก
ในกรณีควอนตัม เหตุการณ์ร้ายแรงดังกล่าว — การดูดบิตคอยน์จากที่อยู่ที่กุญแจถูกเปิดเผยออกไปอย่างเงียบ ๆ โดยผู้เล่นระดับรัฐชาติที่มีเครื่องควอนตัมเชิงลับ — จะเกิดขึ้นโดยไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้า และไม่มีความชัดเจนเชิงนิติเวชเพียงพอที่จะกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองอย่างประสานกันก่อนที่จะเกิดความเสียหายอย่างรุนแรง
โครงสร้างธรรมาภิบาลของบิตคอยน์และอีเธอเรียมไม่ถูกออกแบบมาเพื่อสร้างฉันทามติในภาวะวิกฤต ซึ่งหมายความว่าช่วงเวลาสำหรับการย้ายระบบอย่างเป็นระเบียบกำลังหดแคบลง แม้ว่าภัยคุกคามในระดับฮาร์ดแวร์จะยังมาไม่ถึงก็ตาม
นัยเชิงสร้างสรรค์ของการวิเคราะห์นี้คือ การเปลี่ยนผ่านเชิงควอนตัมสร้างโอกาสด้านการวิจัยและพัฒนาที่แท้จริง ทีมโปรโตคอลที่เดินหน้าก่อนในการผนวกลายเซ็นหลังควอนตัม ตลาดซื้อขายที่เผยแพร่แผนงานด้านความพร้อมรับควอนตัมอย่างโปร่งใส และผู้ดูแลทรัพย์สินที่อัปเกรดโครงสร้างพื้นฐาน HSM ของตนก่อนที่กฎเกณฑ์จะบังคับ จะอยู่ในสถานะการแข่งขันที่แข็งแกร่งกว่ามากเมื่อภัยคุกคามนี้กลายเป็นสิ่งที่ไม่อาจมองข้ามได้ งานวิจัยทำเสร็จแล้ว มาตรฐานได้รับการเผยแพร่แล้ว สิ่งที่เหลืออยู่คืองานด้านธรรมาภิบาล และงานนั้นจำเป็นต้องเริ่มต้นเดี๋ยวนี้