یک پژوهشگر از تیم هوش مصنوعی کوانتومی گوگل در مقاله‌ای علمی اعلام کرده که توانایی کامپیوترهای کوانتومی برای شکستن رمزنگاری‌هایی مشابه سیستم‌های مورد استفاده در بیت‌کوین، به‌مراتب بیشتر از آن چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد. این تحقیق، که در نشریه تخصصی arXiv منتشر شده، توسط «کریگ گیدنی» انجام شده و نشان می‌دهد رمزنگاری مشهور RSA با استفاده از رایانش کوانتومی ممکن است تا ۲۰ برابر آسان‌تر از برآوردهای پیشین قابل شکستن باشد.
گرچه این پژوهش به طور مستقیم به رمزارزها مانند بیت‌کوین اشاره‌ای ندارد، اما مشخصاً الگوریتم‌هایی را هدف گرفته که زیربنای امنیتی کیف‌پول‌های دیجیتال و بسیاری از تراکنش‌های رمزارزی را تشکیل می‌دهند. رمزنگاری RSA یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای رمزگذاری داده‌ها در بستر اینترنت است که از یک جفت کلید عمومی و خصوصی بهره می‌گیرد.
این تحقیق زنگ خطری جدی برای آینده‌ی رمزنگاری کلاسیک و امنیت سایبری است. حتی اگر امروز کامپیوترهای کوانتومی هنوز به توان کافی برای شکستن RSA در مقیاس گسترده نرسیده باشند، روند پیشرفت آن‌ها به‌وضوح نشان می‌دهد که باید به‌فکر مهاجرت به الگوریتم‌های مقاوم در برابر حملات کوانتومی باشیم. غفلت از این موضوع می‌تواند در آینده، پیامدهای سنگینی برای حریم خصوصی دیجیتال و امنیت مالی داشته باشد. شرکت‌ها و دولت‌ها باید از همین حالا به فکر تطبیق زیرساخت‌های رمزنگاری خود با تهدیدات نوظهور باشند.
کامپیوترهای کوانتومی و تهدید بالقوه برای رمزنگاری بیت‌کوین
با وجود اینکه بیت‌کوین از الگوریتم رمزنگاری RSA استفاده نمی‌کند، بلکه به رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) متکی است، همچنان در معرض خطر حملات کوانتومی قرار دارد. الگوریتم کوانتومی شور (Shor) توانایی شکستن هر دو نوع رمزنگاری – چه RSA و چه ECC – را دارد. این الگوریتم، با بهره‌گیری از قدرت خارق‌العاده‌ی پردازش موازی کوانتومی، می‌تواند در تجزیه اعداد بزرگ و حل مسائل لگاریتمی بسیار سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک عمل کند.
کریگ گیدنی، پژوهشگر گوگل، در مطالعه‌ای جدید هشدار داده که تخمین‌های پیشین درباره میزان منابع موردنیاز برای اجرای حملات کوانتومی خوش‌بینانه بوده‌اند. او می‌گوید که در تحلیل جدیدش موفق شده تعداد کیوبیت‌های موردنیاز برای شکستن رمزنگاری RSA با کلید ۲۰۴۸ بیتی را تا ۲۰ برابر نسبت به برآوردهای پیشین کاهش دهد؛ این یعنی با یک رایانه کوانتومی دارای ۲۰ میلیون کیوبیت نویزدار، می‌توان چنین رمزنگاری‌ای را در عرض ۸ ساعت شکست. البته چنین ماشینی هنوز ساخته نشده؛ به عنوان مثال، پیشرفته‌ترین پردازنده‌های کوانتومی فعلی مثل “Condor” از IBM تنها کمی بیش از ۱۱۰۰ کیوبیت دارند و “Sycamore” گوگل هم فقط ۵۳ کیوبیت دارد.
در همین راستا، گروه‌هایی مانند Project 11 در حال بررسی قابلیت سخت‌افزارهای کوانتومی فعلی هستند تا ببینند آیا می‌توانند نسخه‌های ساده‌شده‌ای از رمزنگاری ECC مورد استفاده در بیت‌کوین را بشکنند یا خیر. این گروه حتی برای ترغیب جامعه پژوهشی، جایزه‌ای در نظر گرفته: هرکس بتواند با استفاده از یک رایانه کوانتومی، کلیدهای بسیار کوچک ECC (بین ۱ تا ۲۵ بیت) را بشکند، یک بیت‌کوین دریافت خواهد کرد.
اگرچه فناوری لازم برای حملات عملی به بیت‌کوین هنوز در دسترس نیست، اما این روندهای تحقیقاتی نشان می‌دهد که امنیت فعلی رمزنگاری، تا ابد دوام نخواهد داشت. جامعه بلاک‌چین و متخصصان امنیت دیجیتال باید از همین حالا به فکر رمزنگاری‌های مقاوم در برابر محاسبات کوانتومی باشند. آینده‌ای که در آن ماشین‌های کوانتومی قادر به شکستن رمزنگاری‌های پیچیده امروزی هستند، شاید چند دهه دور نباشد. پیشگیری از این تهدید، نیازمند سرمایه‌گذاری گسترده، همکاری‌های بین‌المللی و تغییر بنیادین در زیرساخت‌های رمزنگاری است. غفلت از این تحولات می‌تواند امنیت کل اقتصاد دیجیتال را در معرض خطر قرار دهد.