مؤسسة إيثيريوم تنشر خارطة طريق للأمن الكمي تتضمن أربعة تحديثات صلبة مُخطط لها

استخدم إثيريم مؤسسة لديها نشرت هيكلي خريطة طريق لحماية الشبكة من تهديدات الحوسبة الكمومية، حددت المؤسسة أربعة تحديثات جذرية مُخطط لها وسلسلة من التغييرات على مستوى البروتوكول ستؤثر على جميع طبقات بنية إيثيريوم. وتتوقع المؤسسة إتمام عملية التحديث الأساسية بحلول عام 2029، على الرغم من أن الانتقال الكامل عبر النظام البيئي الأوسع من المتوقع أن يستغرق عدة سنوات إضافية بعد ذلك.

لماذا تستعد إيثيريوم الآن لمواجهة التهديدات الكمومية؟

لا يُتوقع، وفقًا لتقديرات معظم المطورين، وجود حواسيب كمومية قادرة على اختراق أنظمة التشفير التي تؤمن شبكات البلوك تشين قبل ثماني إلى اثنتي عشرة سنة. ورغم هذا الإطار الزمني، فقد أوضحت مؤسسة إيثيريوم بجلاء سبب ضرورة بدء العمل الآن.

إنّ نقل بروتوكول عالمي لامركزي ليس عملية سريعة، بل يتطلب سنوات من البحث والهندسة والتحقق الرسمي والتنسيق بين الفرق على جميع مستويات النظام الذي يتعامل مع مليارات الدولارات. وقد صاغت المؤسسة هذا الأمر كمشكلة هندسية ذات مواعيد نهائية محددة، بدلاً من كونه مجرد فرضية بعيدة المدى.

بدأ البحث في مجال التشفير ما بعد الكمومي في مؤسسة إيثيريوم منذ أكثر من ثماني سنوات، بمشاركة فرق متخصصة في التشفير، وهندسة البروتوكولات، والتنسيق. وتُشير خارطة الطريق المنشورة حديثًا إلى تحوّل من مرحلة البحث الاستكشافي المتفرقة إلى خطة منظمة ومتاحة للجميع، تتضمن أهدافًا محددة للتفرع.

المشكلة الأساسية في الحوسبة الكمومية وتقنية البلوك تشين

تُعدّ التشفير بالمفتاح العام أساس الملكية الرقمية والتحقق من الهوية والإجماع في جميع شبكات البلوك تشين الرئيسية، بما في ذلك إيثيريوم. ببساطة، هو النظام الذي يُثبت ملكيتك لمحفظتك ويُصادق على معاملاتك. ومن المتوقع على نطاق واسع أن تتمكن الحواسيب الكمومية، حالما تبلغ قوتها حدًا كافيًا، من اختراق هذا النظام عن طريق حلّ المسائل الرياضية التي تجعله آمنًا في الوقت الحالي.

بالنسبة لـ Ethereum، يمتد هذا التهديد عبر ثلاث طبقات متميزة من بروتوكولها، كل منها يتطلب استراتيجية ترحيل خاصة به.

ما هي التفرعات الصلبة الأربعة في خارطة طريق إيثيريوم الكمومية؟

اقترح فريق البحث في مؤسسة إيثيريوم أربعة ترقيات بروتوكولية محددة، تستهدف كل منها جانبًا مختلفًا من جوانب المرونة الكمومية. أما التفرع الصلب، لمن لا يعرف المصطلح، فهو تغيير دائم في قواعد سلسلة الكتل يتطلب من جميع المشاركين الترقية لضمان التوافق مع الشبكة.

التحديثات الأربعة المخطط لها هي:

• سأمنح مدققي الشبكة مفتاحًا عامًا آمنًا ضد الحوسبة الكمومية، يمكن تفعيله بسرعة في حال ظهور حاسوب كمومي قادر قبل الموعد المتوقع.
• سيؤدي Fork J إلى تقليل تكاليف الغاز المرتبطة بالتحقق من التوقيعات الآمنة ما بعد الكمومية، مما يجعل أساليب التشفير الجديدة أكثر عملية للاستخدام على نطاق واسع
• سيؤدي Fork L إلى ضغط قدرة الشبكة على تمثيل حالة سلسلة الكتل في إثباتات المعرفة الصفرية، مما يحسن الكفاءة في ظل معايير التشفير الجديدة.
• سيعمل Fork M على توسيع نطاق الحماية الكمومية لتشمل شبكات الطبقة الثانية في إيثيريوم، والتي تعالج غالبية الأنشطة التي يواجهها المستخدمون في النظام البيئي.

يدرس المطورون أول نسختين متفرعتين، وهما Fork I و Fork J، لإدراجهما في النسخة المتفرعة الصلبة القادمة من Hegota، والتي من المتوقع نشرها هذا العام.

كيف سيؤثر هذا التحول على كل طبقة من طبقات بروتوكول إيثيريوم؟

ستؤثر عملية الترحيل على جميع طبقات البروتوكول الأساسية الثلاث، ولكل منها نهجها التقني وجدولها الزمني الخاص.

اكتشف المشاريع الواعدة...

مشاريع واعدة...

(إعلان)

تستمر المقالة...

على مستوى التنفيذ، ينصب التركيز على تمكين المستخدمين من الانتقال إلى مصادقة آمنة ضد الحوسبة الكمومية من خلال تجريد الحساب. تجريد الحساب آلية تسمح للمحافظ بالعمل وفق قواعد قابلة للبرمجة بدلاً من افتراضات تشفيرية ثابتة، مما يعني أن المستخدمين يمكنهم الانتقال إلى أنظمة توقيع جديدة دون الحاجة إلى ترقية إجبارية ومتزامنة على مستوى الشبكة.

على مستوى الإجماع، يصبح التحدي أكثر تعقيدًا. تستخدم إيثيريوم حاليًا توقيعات BLS للتحقق من هوية المدققين. تُعتبر BLS نظام توقيعات قيّمًا لقدرتها على تجميع آلاف التوقيعات الفردية للمدققين في إثبات واحد مُختصر، وهو أمر بالغ الأهمية لشبكة تضم مئات الآلاف من المدققين النشطين. 

لا تمتلك البدائل ما بعد الكمومية، وتحديدًا التوقيعات القائمة على التجزئة باستخدام مخطط يُسمى leanXMSS، نفس خصائص التجميع الأصلية. وللتعويض عن ذلك، يعمل باحثو إيثيريوم على تطوير نهج تجميع قائم على SNARK باستخدام آلة افتراضية بسيطة ذات معرفة صفرية تُسمى leanVM.

على مستوى طبقة البيانات، يمتدّ الترحيل ليشمل تأمين كيفية تعامل الشبكة مع كائنات BLOB، وهي حزم بيانات كبيرة تُستخدم لدعم توافر البيانات في الطبقة الثانية. وقد أدخل تحديث Dencun في عام 2024 معالجة BLOB لتقليل رسوم الطبقة الثانية بشكل ملحوظ، ويُعدّ ضمان أمان البنية التحتية في مرحلة ما بعد الحوسبة الكمومية جزءًا ضروريًا من عملية التحوّل الأوسع.

تحدي قابلية التوسع في التشفير ما بعد الكمومي

تتمثل إحدى المشكلات التقنية الثابتة في أنظمة التشفير ما بعد الكمومية في أنها تميل إلى إنتاج توقيعات أكبر بكثير وتتطلب موارد حاسوبية أكثر من الطرق التي حلت محلها. وهذا يخلق تعارضًا مباشرًا مع جهود إيثيريوم المستمرة للحفاظ على انخفاض الرسوم وزيادة سرعة معالجة المعاملات.

يُعدّ تطوير تقنيات التجميع القائمة على إثبات المعرفة الصفرية الأداة الرئيسية التي يستخدمها باحثو إيثيريوم لإدارة هذه المفاضلة. والهدف هو استيعاب العبء التشفيري المتزايد دون تحميل المستخدمين أو المدققين تكاليف إضافية متناسبة.

إن المبدأ الأوسع الذي يوجه عملية الانتقال هو ما يسميه الباحثون "المرونة التشفيرية"، والتي تشير إلى تصميم البروتوكول بحيث يمكن استبدال العناصر التشفيرية الأساسية بمرور الوقت دون الحاجة إلى إصلاح شامل للشبكة دفعة واحدة.

أين تندرج خارطة طريق الكم ضمن أجندة التحديث الأوسع نطاقاً لشبكة إيثيريوم؟

تأتي خارطة طريق الحوسبة الكمومية في فترة تركيز متجدد على التوجه التقني الأساسي لشبكة إيثيريوم. في وقت سابق من هذا العام، أعلن المؤسس المشارك فيتاليك بوتيرين طعن علنا إن الافتراض بأن نمو شبكة الطبقة الثانية يعادل تلقائيًا توسيع نطاق إيثيريوم نفسه، مما أدى إلى محادثة أوسع حول الشكل الذي يجب أن تبدو عليه بنية الشبكة على المدى الطويل.

يُعدّ التوجه نحو ما بعد الحوسبة الكمومية جزءًا أساسيًا من خارطة الطريق المُعاد توجيهها. وصف بوتيرين وثيقة تخطيط المؤسسة لما بعد الحوسبة الكمومية بأنها "بالغة الأهمية"، ونشر بشكل منفصل مقترحات حول خوارزميات التشفير وأساليب التحقق من المعاملات التي تستهدف التهديد نفسه. فبينما ركزت دورات التحديث السابقة على تجربة المستخدم وخفض الرسوم، تُضيف المرحلة الحالية متانة التشفير على المدى الطويل كقيد تصميم أساسي.

المصادر

1. مؤسسة إيثيريوم على Xمنشور بتاريخ 24 مارس

2. موقع إيثيريوم ما بعد الكم:معلومات عامة

3. تقرير من CoinDeskيواجه إيثيريوم لحظة حاسمة في عملية موازنة بالغة الأهمية مع تزايد الضغوط المتعلقة بالتوسع والحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي.

4. تقرير من DL Newsهل هناك حاجة لإعادة النظر في الطبقة الثانية من إيثيريوم؟ فيتاليك بوتيرين يطرح خارطة طريق جديدة وسط انخفاض الأسعار.