هل يشكل Quantum Computing خطرا على البتكوين؟

[mikeywith]

سئل احد الاخوة الاعضاء في موضوع  هجوم 51% على عملات (POW) ماهو ؟ شرح مبسط ان كان كوانتوم يشكل خطرا على البتكوين ام لا.

نظرا لان الموضوع معقد قليلا اخترت ان اشرحه في موضوع منفرد.

لا اريد الخوض في تعريف كوانتوم لان موضوعها طويل جدا ويمكنك القراءة عنه فالمصادر موجودة بكل اللغات, ولكن الخلاصة انها اجهزة حاسبوب جديدة ومختلفة كليا وقوتها تفوق الاجهزة الموجودة حاليا بطريقة خيالية.

لكن هدا لايهمنا, مايهمنا هو ان نعرف ان كانت تشكل خطر على البتكوين ام لا ؟

اولا يجب ان نتعمق كثير ونبحت في سبل تهديد البتكوين , ونتمعق في الموضوع نقطة بنقطة

1- هجوم 51% :

لكي يتمكن كوانتوم من السيطرة على البلوك تشين (ليست سيطرة كاملة , اقرا موضوع هجوم 51% الموجود في الاعلى لتفهم اكتر) يجب عليه ان يستحود على مايفوق 50% من الهاش ريت الموجود في الشبكة لمدة لاباس بها, هنا يستوجب علينا فهم ان كانت قوته فعلا اقوا في مجال

تقريبا كل 318840 qubit تعطي 1 قيقا هاش على النتورك في حال كانت السرعة 100 GHz , مما يعني انهم يحتاجون الى 4.4 مليون qubit ليصلو الى 13.8 قيقا هاش , بينما احد ارخص اجهزة التعدين الموجودة حاليا وسعره لايوفق 300$ يمكنه ان يعدن بقوة 14 تيرا هاش , او 10 اضعاف اكتر من 4 ملاين كويبيت [1]

الجدير بالذكر ان شركة IBM تتفاخر باطلاق حاسوب كوانتوم بقوة qubit 53 منذ بضعة ايام , يعني لنصل للملاين الكيوبيت نتحاج الى مئات السنين, اذا الطريق مسدودة في وجه كوانتوم عبر محاولة ايجاد تصادم لايجاد حل للبلوك اسرع من ASIC الموجودة حاليا, يعني ان موضوع التجربة والتخمين يعتبر مشكلة لكوانتوم وطريقتها لان تعدن البتكوين بطريقة اسرع هي عبر فك شفرة SHA-256 لكل بلوك , وهدا ايضا غير ممكن [2]

بالملخص : طريق مسدود على الارجع لمئات السنين

2-استخراج برافيت كي من بابليك كي عبر فك شفرة ECDSA :

هدا ممكن باستخدام 1500 كيوبت او كتر, عن طريق  Shor's algorithm الخاص بكوانتوم, مما يعني اي شخص يمتلك تلك الموارد ويعرف ال Public key الخاص بك يمكنه ان يسرق البتكوين من محفظتك بسهولة جدا, ولكن لاتقلق !
هل تعرف لماذا تقوم المحافظ باعطائك عنوان جديد بعد كل عملية تحويل ؟؟ للحماية من هدا النوع من الهجوم ,لان ال public key في البتكوين هي ليست فعلا public ولا يمكن معرفتها الا بعد ارسال بتكوين من العنوان نفسه, مما يعني انه باستخدام عنواين جديدة "كما نفعل الان" سنكون محمين ضد اي هجوم من هدا النوع [3]

وايضا لابشركم اكتر , سعر جهاز يتحوي على 2000 كويبت حاليا 15 مليون دولار   [4]


3- الخطر الحقيقي ؟

باستخام نفس الحقائق الموجودة في رقم 2 , ونحن نعلم انه بمجرد ارسالك للبتكوين تصبح ال public key معروفة للجميع, مما يعني انه قبل ان يتم تأكيد معاملتك على الشبكة , كوانتوم لديه 10 دقائق ليسرقها , وليفعل ذلك يحتاج الى  2330 كيوبت ليجد البرافيت كي قبل تاكيد معاملتك[3] ,  2330 تكلف اكتر من 15 مليون دولار, ولكن ربما بعد 100 سنة تصبح تكلفتها بسيطة , اذا مالحل ؟

- استخدام تشفير اقوى (اطول) من ECDSA
-انقاص زمن البلوك



بالمجمل,  على الاغلب في الفترة التي سيعيشها اي شخص موجود على قيد الحياة الان , كوانتوم لن يشكل اي خطر يذكر على تقنية البلوك تشين , في الواقع ان كان سيشكل خطر فسوف يكون الخطر على كل شي وليس البتكوين فقط, سيشمل الخطر اكبر وكالات الاسختبارات العالمية , البنوك كلها واي شي معتمد على التشفير , ولكن ولحسن الحظ فان المطورين يمتلكون الكتير من الوقت لتطوير القورتم التشفير, وميزة البتكوين ان كل ماتحتاج عليه لتغير اي شي يتعلق بالحماية هوا "فورك" على عكس البنكوك والحكومات وغيرها فهم يحتاجون لملاين الدولارت وسنوات من العمل لتغير بروتوكل يتعلق بالحماية.




المصادر

1-https://www.theregister.co.uk/2017/11/09/quantum_computers_could_crack_bitcoin/

2-https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1711/1711.04235.pdf

3-https://en.bitcoin.it/wiki/Quantum_computing_and_Bitcoin

4-https://www.zdnet.com/article/the-latest-in-quantum-computing-10ft-tall-2000-qubits-15m-price-
tag/#targetText=The%20latest%20in%20quantum%20computing,ZDNet

[SyGambler]

الله يعطيك ألف عافية أخي مايكي
بصراحة قرأت عن هذا الموضوع منذ أسبوع أو أكثر قليلاً ولكني ترددت في الطرح نظراً لنقص إلمامي الكبير في الجانب التقني ولكني قمت بالبحث عن بعض الآراء
أكثر ما لفت انتباهي هو طرح لأندرياس حيث قال بأن الكوانتم هو شيء غير عادي وفي حال قامت احدى الدول بامتلاك هذه القوة فهي تعتبر بمثابة سلاح فتاك
يعني حسب ما فهمت الكوانتوم في العالم التقني يعتبر مثل النووي في العالم العسكري
عند بدء الامتلاك قال بآن آخر هم الجهة المالكة سيكون البتكوين وخصوصاً في حال عدم توافر هذه التقنية بشكل واسع حيث أن لها استخدامات أكبر بكثير مثلا الاستخدامات المخابراتية والعسكرية

هذا الفيديو منذ سنة يتحدث قليلأ عن هذا الموضوع
https://www.youtube.com/watch?v=wlzJyp3Qm7s

[coupable]

صحيح، لو تطورت الحواسيب الكمية فستؤثر بجميع القطاعات و ليس فقط البيتكوين.
التكنولوجيا تتطور بسرعة جنونية و لا يمكن أبدا التنبأ بحجم هذا التطور أو ادراك ابعاده. منذ سنوات قليلة كنت سعيدا جدا باكتشافي لزر delete على لوحة المفاتيح و كيف انه يمكنني تصحيح ما كتبت، اليوم يستطيع الحاسوب تصحيح خطئي دون حتى أن أنتبه لذلك. الانتقال من الاكتشاف الأول الى الاكتشاف الثاني لم يدم  زمنا طويلا، أقل من عشرين سنة. و هذا بنظري يفوق كل التوقعات.
أقصد أن ما تتوقع انه نظريا ممكن فقط بعد عشرات السنين يمكن ان يحصل خلال وقت قياسي، بالذات في مجال التكنولوجيا.
تقنيا، و بالامكانات العلمية المتاحة حاليا، نتوقع ان الحواسيب الكمية لا تأثيرات مباشرة لها على اعتبار ان تكنولوجيا الكم تعتبر علما مستحدثا. لكن لا أحد يعرف الامكانات التي ستصبح متاحة غدا و لذلك أجد من المهم طرح فرضيات و مناقشتها بأبعاد مختلفة حتى لو ردت ىنا اليوم مودة او لا قيمة تذكر لها.

[Ulven]

كالعادة أخي مايكي أحسنت عملا و تستحق ألف تقدير، لقد ذكرت أن ميزة بتكوين إذا إحتاج لتغيير بخصوص الأمان يلجأ إلى عملية الفورك.
إذا كان ممكنا المزيد من التوضيح بخصوص فورك؟

[mikeywith]

إذا كان ممكنا المزيد من التوضيح بخصوص فورك؟

الموضوع بسيط جدا , لنفرض انه ثم فعلا صنع حاسوب كوانتوم قادر على فك تشفير ECDSA في دقائق , طبعا وبطبيعة الحال سوف يكون هناك الغورتميات جديدة مضادة لكوانتوم , في حال شعر مالكين البتكوين ( النودز و المعدنين) ان الخطر يقترب, كل ماعليهم هوا مهاجرة البلوك تشين القديم الذي ينص على استعمال ECDSA كا Public-key - Private key بروتوكل واستبداله بتشفير جديد اقوا منه , الموضوع تقنيا لن ياخد اكتر من بعض دقائق , ولأن كل شخص يتملك القدرة على التصويت من مصلحته واولياته ان يبقي امواله امنة لن يعترض احد على الفورك وسوف تتم الفورك بسهولة مطلقة  ولن يشعر المستخدمين العادين بشي , بينما ان حاولت شركة فيزا او البنك المركزي ان تغير طريقة تشفير بياناتها الموضوع سيكون معقد جدا جدا لان نظام الاموال التقليدي معقد اكتر من البلوك تشين عندما يكون الموضوع متعلق بالانتقال من شي لاخر.

[0x256]

مما يعني اي شخص يمتلك تلك الموارد ويعرف ال Public key الخاص بك يمكنه ان يسرق البتكوين من محفظتك بسهولة جدا, ولكن لاتقلق !
هل تعرف لماذا تقوم المحافظ باعطائك عنوان جديد بعد كل عملية تحويل ؟؟ للحماية من هدا النوع من الهجوم ,لان ال public key في البتكوين هي ليست فعلا public ولا يمكن معرفتها الا بعد ارسال بتكوين من العنوان نفسه, مما يعني انه باستخدام عنواين جديدة "كما نفعل الان" سنكون محمين ضد اي هجوم من هدا النوع [3]

وايضا لابشركم اكتر , سعر جهاز يتحوي على 2000 كويبت حاليا 15 مليون دولار   [4]

لم اكن اتخيل ان استخدام عنوان جديد كل مره يحمي من هذا النوع من الهجوم فكنت اعتقد فقط من ناحية خصوصية من التتبع
هل يمكن معرفه الوقت التقريبي لمعرفة البرايفت كي باستخدام هذه الاجهزة؟
الا يمكن ان تكون العناوين ذات الارصدة الضخمة معرضه للهجوم؟ من الممكن مثلاً ان يعوض قيمة جهازة بالهجوم على اكثر من عنوان يحتوي مبالغ كبيرة

- اعتذر كنت اعتقد انك تتحدث عن هجوم Brute Force للبرايفت كي هل هذا ممكن باستخدام الاجهزة الكمية Quantum؟

[mikeywith]

كما هوا مذكور في الموضوع , لكي تتمكن من فك شفرة برافيت كي في 10 دقائق او اقل تحتاج الى 2330 كويبت , بكل تأكيد يوجد محافظ كبيرة تحتوي على عشرات الملاين , والهجوم عليها قد يكون نافع من ناحية اقتصادية , ولكن ولانه لااحد يتملك القدرة اللازمة لامتلاك مثل هده القوة اولا , وتانيا لان محظم المحافظ التي يوجد فيها رقم يستحق المحاولة تقوم بتغير عنواينها باستمرار مما يعني ان public key غير معروفة وبذلك الهجوم لن يجدي نفعا , طبعا اتناء نقلها للبتكوين من عنوان لاخر يمكن محاولة اختراقها قبل ان يتأكد التحويل فالخطر علميا موجود ولكن تقنيا لايزال بعيد جدا.

بناء على المصادر التي اطلعت عليها فان تشفير ECDSA امن ضد كوانتوم لفترة 20-30 سنة قادمة , طبعا هده الحسابات مبنية على سرعة تطور اجهزة كوانتوم يمكن ان ياخد الوقت اكتر بكثير او اقل بكثير, ولكن الحقيقة الاقرب للواقع ان التشفير يستم تغيره قريبا لنبقي البتكوين متقدمة على كوانتوم بعشرات السنين.

[hugeblack]

شكرا لهذا المقال الجيد, انها المره الاولي التي اري فيها مقالا يحمل الكثير من الدقة.
مسالة الحواسيب الكوانتمية تحتاج لوقت قبل ان تستقر وبالتالي فنحن نحتاج الي غقد او اثنين لنثبت مقدار قواتها وخلال تلك السنوات ستكون للبيتكوين الوقت الكافي للتطور ولكن هذا لا يعني استبعاد مثل هكذا هجمات خصوصا من الدول حيث انفاق 50 مليون لن يكلف كثيرا اذا ما ارتفعت قيمة البيتكوين.

ارى ان الخطر المهدد الحقيقي ليس في كسر الشبكة وانما اضعافها وذلك بمحاولة ايقاف اكبر عدد ممكن من اجهزة التعدين ومن ثم استخدام شركات مثل Bitman في اضافة مكونات برمجية تؤدي لتعطل قدرتها.

انا لا افهم بالتعدين ولكن اعتقد ان هذه النقطة التي ستلعب عليها الحكومات اذا قررت مهاجمة البيتكوين.

اتمني اذا كان لديك وقت ان تتوسع في المفهوم ليشمل من يمكن ان يشكل خطرا وخصوصا bitman

[mikeywith]

انا لا افهم بالتعدين ولكن اعتقد ان هذه النقطة التي ستلعب عليها الحكومات اذا قررت مهاجمة البيتكوين.

نعم اخي من افضل الطرق لعرقلة البتكوين او الاقتراب من كسرها نهائيا سيكون عبر التحكم في اكبر قدر من الهاش ريت لمدة طويلة , اقل مايمكن فعله هوا تعطيل المعاملات وعدم قبول اي معاملة جديدة, ان استمر وضع مثل هدا لفترة يوم او يومين سيكون كفيل بأن يتبت ان البتكوين لا تستطيع او تؤدي ما صممت من اجله.

في الواقع يوجد شي من هدا القبيل قامت به شركة Bitmain منذ عدة سنوات ولكن للموضوع عدة جوانب , وانا ملم بهدا الموضوع جيدا , شرحه سيحتاج لموضوع منفصل , سأحاول ان اضع الموضوع في اقرب وقت , لن يأخد مني الكثير لان معظم المعلومات لا تزال عالقة في ذهني.

تعديل : تم صياغة الموضوع : https://bitcointalk.org/index.php?topic=5190597.new#new

[Salamstar]

أعتقد أن كل تطور يهدد الأمن يتبعه تطور في طرق مكافحة هذا التهديد وطالما التقنية متاحة والعلم يتقدم والتكنولوجيا تجذب الكثير حول العالم فلابد ان ينشأ حل لمثل هذه المشكلة وجيد أنها لا تحدث في زماننا ..

[Ulven]

أعتقد أن كل تطور يهدد الأمن يتبعه تطور في طرق مكافحة هذا التهديد وطالما التقنية متاحة والعلم يتقدم والتكنولوجيا تجذب الكثير حول العالم فلابد ان ينشأ حل لمثل هذه المشكلة وجيد أنها لا تحدث في زماننا ..

مبدئيا التشفير عرف تطورا منذ نشأته لا يمكن تهديده من قبل جهات معينة لأن كلما تعرض لتهديد محتوم يقوم التشفير من جديد لحماية نفسه عبر التطور الذي يعرفه في كل الأزمنة لذا لا أعتقد أن الحواسيب الكومية ستكون جدار لنهاية التشفير أو حل في إيجاد ثغرات أمنية لتطوراته هذا منطقيا إذا إستطاع الحاسوب الكومي في تحليل المعادلة المعقدة للبتكوين و هو مفتوح المصدر سيقوم بتغيير الخوارزمية إلى بديلة أكثر تعقيدا عن الأولى مما سيجعل الحاسوب الكومي لا يستطيع فك اللغز في فترة زمنية قصيرة بل سيكون لعشرات السنين و هكذا يعرف التشفير تطورا هائلا منذ نشأته.

[mikeywith]

نعم اخي انت لخصت الموضوع بطريقة ممتازة , التقنية والتشفير تتحرك تماما مثل مايتحرك (الحمار والجزرة) فكلما زادت قوة الحواسيب وسرعتها في فك التشفير زادت الحاجة لتطوير وتعقيد التشفير , الجدير بالذكر انه لتقوم بتطوير hash function على سبيل المثال , لا تحتاج لكومبيتور قوي , مما يعني ان متطلبات تطوير التشفير موجودة دائما , الشي الاخر المهم ان التشفير ليس شي محتكر للبتكوين بل هوا امن قومي عالمي يخص كل شي له علاقة بالتقنية على وجه الكرة الارضية, مما يعني انه من مصلحة الجميع ان يظل عالم التشفير في المقدمة بعيدا كل البعد عن اي خطر حقيقي يشكله كوانتوم او اي تقنية جديدة قد تظهر في اي يوم.

في الواقع ليس على مطوري البتكوين ان يتعبو انفسهم في اي شي, سيقوم العالم بأنتاج خوارزميات اقوى ويجب ان تكون مفتوحة المصدر كغيرها, وعندها يمكن للبتكوين او اي عملة اخرى الاستفادة منه بدون اي جهد يذكر.