همان‌طور که می‌دانید ماهیت ایجاد شبکه‌های بلاک‌چین برای ایجاد امنیت است و به صورتی طراحی‌شده‌اند که تغییرناپذیر باشند.
با این وجود، یکی از دانشگاه‌های مشهور یک مقاله پژوهشی ارائه داده که در آن این نکته نقض شده است.
این مقاله نشان‌دهنده‌ی این است که کامپیوترهای قدرتمند کوانتومی یک تهدید بزرگ برای شبکه‌های بلاک‌چین به‌حساب می‌آیند.
عناوین مطلب:
بیشتر بخوانید: تکنولوژی بلاک‌چین چیست (با مثال)
این مقاله پژوهشی توسط وب‌سایت گیزمودو در ۲۱ نوامبر 2018 انتشار یافت.
با انتشار این مقاله نگرانی‌هایی در مورد توسعه رایانه‌های کوانتومی به وجود آمد. شبکه‌های بلاک‌چین توانسته است با استفاده از رمزنگاری کلیدهای عمومی و کدهای پایداری، بلاک‌چین را درهم بشکند.
البته این که تا چه حد این موضوع می‌تواند صحت داشته باشد، باید در آینده نزدیک مشخص شود. نمی توان به این سادگی در مورد فروپاشی بلاک‌چین با هیچ تردیدی سخن گفت.
نحوه اجرای رایانه‌های کوانتومی
به‌طور حتم اساس کار و نحوه اجرای رایانه‌های کوانتومی با رایانه‌هایی که در شبانه‌روز از آن‌ها استفاده می‌کنیم، به‌طور کامل متفاوت است.
ذرات زیر اتمی در آن واحد می‌توانند بیش از یک حالت به خود بگیرد و این عمل در محاسبات کوانتومی دیده می‌شود. رایانه‌های کوانتومی برای کار با این‌گونه محاسبات ساخته‌شده است؛ زیرا این‌گونه از رایانه‌ها می‌توانند رفتار خاص ذرات را با استفاده از عملیات مختلف، حل مسائل و وظایف پیچیده به سرانجام برسانند.
سرعت حل این‌گونه معادلات برای رایانه‌های کوانتومی بسیار سریع‌تر از رایانه‌های معمولی است.
چرا کامپیوترهای کوانتومی تهدیدی برای بلاک‌چین هستند؟
اگر با تعاریف ساده رایانه آشنا باشید، می‌دانید که در رایانه‌های معمولی هر بیت یکی از دو حالت ۰ یا ۱ را دارا است.
این در حالی است که در رایانه‌های کوانتومی دیگر حرفی از بیت به میان نمی‌آید؛ بلکه از کیو بیت استفاده می‌شود که می‌تواند به‌راحتی بیش از دو حالت به خود بگیرد.
در رایانه‌های معمولی از بیت‌های سنتی که باید یک یا صفر باشد استفاده می‌شود، ولی در رایانه‌های کوانتومی هر کیو بیت می‌تواند بیشتر از مقادیر ۱ و ۰ به خود بگیرند.
در این رایانه‌ها از ترکیب تمام احتمالات استفاده می‌شود و در چین‌های (زنجیره‌های) متفاوتی جای می‌گیرند.
توانایی پردازش عملیات جدید می‌تواند عملیات پیچیده‌ای همانند مدل‌سازی واکنش‌های شیمیایی، ایجاد هوش مصنوعی و شکستن قفل‌هایی که به‌وسیله رمزنگاری ایجادشده را در کلیدهای عمومی فراهم کند.
مشخص است که محاسبات کوانتومی برای رسیدن به ایده آل راه درازی را در پیش رو دارد. مقاله‌ای که در مارس سال ۲۰۱۷ توسط وب‌سایت Nature انتشار یافت، به این نکته اشاره کرده که غول موتور جستجوی اینترنتی گوگل تصمیم گرفته تا در ۵ سال آینده، فناوری کوانتوم را تجاری کند؛ ولی هنوز میزان احتمالی که گوگل می‌تواند به این هدف برسد مشخص نشده است.
امروزه رشد محاسبات کوانتومی بسیار چشم‌گیر شده است و همین امر باعث ایجاد نگرانی‌هایی شده که توانسته فناوری بلاک‌چین را در معرض خطر قرار دهد، زیرا رایانه‌های کوانتومی به‌راحتی می‌تواند محاسبات پیچیده را حل کند و در آخر می‌تواند کدهای بلاک‌چین را درهم بشکنند.
یکی از فیزیکدان‌های تجاری دانشگاه آکسفورد به نام «الکساندر لووفسکی» در این زمینه می‌گوید: سیستم‌هایی که از رمزنگاری کلید عمومی استفاده می‌کنند در معرض خطر رایانه‌های کوانتومی قرار دارند.
همچنین این فیزیکدان معتقد است که سیستم‌های بلاک‌چین به دلیل اینکه ناشناس هستند، بیشتر از دیگر سیستم‌ها در معرض این خطر قرار می‌گیرند.
سیستم بلاک‌چین تنها توسط رمزنگاری کلید عمومی محافظت می‌شود. درصورتی‌که سیستم‌های دیگر مانند بانکداری نه‌تنها از این روش بهره می‌برند بلکه مجهز به کارت‌های عابر بانک، تحویل‌داران انسانی و خودپردازها هستند. در بانکداری حضور افراد یکی از الزامات این سیستم است ولی در بلاک‌چین این‌گونه نیست.
چگونگی قرارگیری شبکه‌های بلاک‌چین در معرض خطر واقعی
هر زمان از داده‌های شبکه‌هایی همانند بلاک‌چین صحبت می‌کنیم، باید بدانیم که این داده‌ها به سمت رمزنگاری یک‌طرفه گرایش دارند.
طرز کار تابع‌های یک‌طرفه به این‌گونه است که دو ورودی وارد این تابع می‌شوند، درنهایت باهم ترکیب می‌شوند ولی انجام عمل آن به‌صورت معکوس امکان‌پذیر نیست؛ زیرا این کار بسیار دشوار است.
برای درک بهتر این مطلب می‌تواند از مثال، ضرب اعداد اول بزرگ با یکدیگر استفاده کرد. برای انجام این عمل رایانه به‌راحتی می‌توانند آن را انجام دهند ولی معکوس آن بسیار سخت است؛ زیرا باید حدس بزند کدام از اعداد اول بزرگ با یکدیگر ضرب شده‌اند که جواب این شده است.
برای انجام این کار شما باید اطلاعات کافی داشته باشید وگرنه این می‌تواند یک چالش برای رایانه‌ها به‌حساب آید.
توابع رمزنگاری‌شده استاندار بسیار امن هستند و برای شکستن آن‌ها شما باید از منابع محاسباتی زیادی که به‌راحتی قابل‌دسترسی نیستند، استفاده کنید.
حتی از فناوری بلاک‌چین برای ایجاد امضاهای دیجیتالی بر روی دفتر کل استفاده کرده‌اند؛ زیرا جعل این‌گونه امضاها که توسط بلاک‌چین ایجادشده کاری سخت است.
به توابعی که این‌گونه رمزنگاری‌شده‌اند استاندارد وابسته می‌گویند.
متأسفانه شبکه‌های بلاک‌چین بر اساس این امضاها عمل می‌کنند، برای تقویت سیستم دفاعی این شبکه‌ها از هیچ نظارت انسانی استفاده نمی‌شود که همین می‌تواند یک نقطه‌ضعف برای شبکه‌های بلاک‌چین به‌حساب آید.
برای توابع یک‌طرفه از تکنولوژی عصر حاضر استفاده می‌کنند که دارای امنیت بالایی است؛ ولی رایانه‌های کوانتومی می‌تواند به‌راحتی این امنیت را درهم بشکند و باعث آسیب‌پذیری شبکه‌های بلاک‌چین شده است.
با استفاده از الگوریتم شر (Shor) رایانه‌های کوانتومی به‌راحتی می‌توانند امضاهای دیجیتالی را جعل کرد. اگر این امکان به دست افراد خرابکار و متخلف بیفتد، می‌توانند از هویت کاربران سوءاستفاده کنند و باعث از بین رفتن دارایی‌های دیجیتال آن‌ها شوند.
امضاهای دیجیتال تنها راه برای محافظت از اطلاعات کاربران است و از توابع یک‌طرفه به‌عنوان تنها خط دفاعی شبکه استفاده می‌کنند.
استدلال انجام‌شده به‌وسیله وب‌سایت Nature و با توسعه محاسبات کوانتومی می‌توان لایه‌های امن و مطمئن‌تری برای زیرساخت‌های مالی همانند بانک‌ها ایجاد کرد.
در این‌گونه محاسبات نظارت و بررسی‌های مستقیم انسان در کارهایی همانند کارت‌های خودپردازها، احراز هویت، سؤالات امنیتی و صندوق‌داران دخیل است.
بااین‌حال به‌راحتی نمی‌توان میزان تهدیدی که از طرف رایانه‌های کوانتومی، شبکه‌های بلاک‌چین را تهدید می‌کند تخمین زد. برای سرنگونی سیستم‌های بلاک‌چین نمی‌توان زمان درستی را حدس زد. محاسبات کوانتومی هنوز در طی مراحل اولیه خود است و در مقایسه با رایانه‌های سنتی که از آن‌ها استفاده می‌کنید، کمی عقب‌تر است.
یکی از کارهای مهمی که باید برای رویارویی این پدیده انجام داد، کسب آمادگی لازم است.
در حال حاضر نمی‌توان با استفاده از رایانه‌های کوانتومی رمزنگاری یک‌طرفه را شکست و برای رسیدن به آن چندین دهه زمان باقی است؛ ولی نگرانی‌هایی برای این کار وجود دارد، زیرا محاسبات کوانتومی با سرعت بیش‌ازحدی روبه رشد است.
مدیرعامل شرکت کوانتوم EeroQ به نام نیک فرینا می‌گوید: همان‌گونه که سخت‌افزارهای کوانتوم امروزی به حد بالا و کامل خود نرسیده‌اند، الگوریتم‌هایی که بتوانند رمزنگاری را در زمان کوتاهی از بین ببرند نیز کامل نشده‌اند.
اما این امر به‌زودی به مرحله اجرا خواهد رسید و کامپیوترهای کوانتومی موفق خواهند شد. بااین‌حال نباید وحشت‌زده شوید؛ اما باید توسعه محاسبات کوانتومی را تحت نظر بگیرید و امنیت پساکوانتومی را در نظر بگیرید.
به طور کلی به نظر می‌رسد این نوعی هشدار برای آمادگی زودتر از موعد است. در واقع اگر رایانه‌های کوانتومی موفق به این کار شوند، حداقل به یک یا دو دهه زمان نیاز دارند. در نتیجه بیشتر باید راهکارهای پیشگیری از بروز چنین مشکلاتی مورد بررسی قرار گیرد.
شروع زودهنگام برای مقابله با تهدیدات
نائب رئیس گروه تحقیقاتی شرکت آی.بی.ام (IBM) بنام رابرت سوتور اظهارنظر کرده که برای شروع و بررسی اقدامات امنیتی در مقابل محاسبات کوانتومی زودهنگام نیست و بهتر است وارد عمل شوند.
همچنین ذکر کرده برای بررسی نسل بعدی پروتکل‌های رمزنگاری باید فعالان حاضر در عرصه علوم، فناوری و تحقیقات وارد عمل شوند و این کار را امری ضروری دانسته است. این کار روشی استاندارد برای حفاظت از اطلاعات تمام سازمان‌ها است.
در حال حاضر دانشمندان به دنبال گسترش الگوریتم‌های امنیتی پساکوانتومی هستند.
الگوریتم‌های یک‌طرفه برای رایانه‌های کوانتومی و سنتی بسیار سخت است. گیزمودو معتقد است گسترش تکنولوژی کوانتوم می‌تواند به ارائه فناوری‌های رمزگشایی جدید منجر شود.
وب‌سایت technologyreview.com خبر داده بسیاری از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که رمزنگاری کوانتومی با بلاک‌چین اضافه شود؛ زیرا این کار برای امنیت بیشتر شبکه‌های بلاک‌چین است.
درصورتی‌که دو دانشمند دیگر به نام‌های «دل راجان» و «مت ویسر» اشاره‌کرده‌اند که با افزودن یک‌لایه کوانتومی به پروتکل استاندارد بلاک‌چین، نمی‌تواند از آن محافظت کافی داشت.
در مقابل آن‌ها عقیده دارند که می‌تواند شبکه بلاک‌چین را بر پایه پدیده کوانتوم بنا کرد که این کار می‌تواند رویکرد بهتری برای توسعه آن باشد.
صحبت از امنیت ارزهای دیجیتال و شبکه بلاک‌چین، بسیار پیچیده و حرفه‌ای است. افراد متخصص در این زمینه مشغول به فعالیت هستنئد تا امنیت لازم را در برابر رایانه‌های کوانتومی ایجاد کنند.
به نظر می‌رسد اگر دانشمندان مختلف و فعالان بازار ارز دیجیتال نتوانند راهکارهایی برای محافظت از شبکه بلاک‌چین پیدا کنند، در چند سال آینده با چالش‌های بزرگی مواجه خواهیم شد و بسیاری از افراد اعتماد لازم به این شبکه را از دست می‌دهند.
اقدامات مختلفی در حال انجام است تا اتفاقات مثبتی برای جلوگیری از آسیب رایانه‌های کوانتومی به بلاک‌چین فراهم شود. در نتیجه باید صبر کرد و نتیجه کار دانشمندان مختلف را مشاهده مردو نتیجه‌ای که می‌تواند خیال همه فعالان این عرصه را راحت کند.
شما در بورس، علاوه بر خرید و فروش سهام:
- می‌توانید در دارایی‌هایی مانند طلا و مسکن سرمایه‌گذاری کنید
- در صندوق‌های سرمایه گذاری بدون ریسک، سود ثابت بگیرید
برای شروع سرمایه‌گذاری، افتتاح حساب رایگان را در یکی از کارگزاری‌ها انجام دهید:
برای سرمایه‌گذاری و معامله موفق، نیاز به آموزش دارید. خدمات آموزشی زیر از طریق کارگزاری آگاه ارائه می‌شود: