کامپیوترهای کوانتومی ممکن است رمزنگاری بیت‌کوین را سریع‌تر بشکنند، به گفته محقق گوگل

آینده رمزنگاری با توجه به تحقیقات جدید کوانتومی

تحقیقات جدید کریگ گیدنی از پژوهشگران گوگل AI نشان می‌دهد که شکستن رمزنگاری RSA که به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود، ممکن است به منابع کوانتومی ۲۰ برابر کمتر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم نیاز داشته باشد.

رمزنگاری RSA و بیت‌کوین

RSA یک الگوریتم رمزنگاری کلید عمومی است که برای رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها استفاده می‌شود. این الگوریتم بر پایه دو کلید متفاوت اما مرتبط – یک کلید عمومی برای رمزگذاری و یک کلید خصوصی برای رمزگشایی – استوار است.

بیت‌کوین از RSA استفاده نمی‌کند، بلکه بر رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) تکیه دارد. با این حال، ECC نیز می‌تواند توسط الگوریتم کوانتومی شور، که برای فاکتورگیری اعداد بزرگ یا حل مسائل لگاریتم طراحی شده است، شکسته شود. این مسائل، هسته اصلی رمزنگاری کلید عمومی را تشکیل می‌دهند.

آسیب‌پذیری‌های کوانتومی و تحقیقات آینده

کلیدهای ECC 256 بیتی به طور قابل توجهی امن‌تر از کلیدهای RSA 2048 بیتی هستند، اما تهدیدات کوانتومی به صورت غیرخطی مقیاس‌پذیر هستند و تحقیقاتی مانند کار گیدنی، زمانبندی رسیدن به چنین حملاتی را فشرده‌تر می‌کند.

گیدنی در مقاله خود نوشته است: «برآورد می‌کنم که یک عدد صحیح RSA 2048 بیتی می‌تواند توسط یک کامپیوتر کوانتومی با کمتر از یک میلیون کیوبیت نویزی در کمتر از یک هفته فاکتورگیری شود.» این تغییر قابل توجهی نسبت به مقاله ۲۰۱۹ اوست که این کار را به ۲۰ میلیون کیوبیت و ۸ ساعت زمان نیازمند دانسته بود.

پیشرفت کامپیوترهای کوانتومی

در حال حاضر، هیچ ماشینی با چنین توانایی وجود ندارد. مثلاً پردازنده کوانتومی قدرتمند IBM به نام کندور، بیش از ۱۱۰۰ کیوبیت دارد و سی‌کامور گوگل ۵۳ کیوبیت دارد.

کامپیوترهای کوانتومی از اصول مکانیک کوانتومی استفاده می‌کنند و به جای بیت‌های سنتی، از کیوبیت‌ها بهره می‌برند که می‌توانند همزمان نمایانگر ۰ و ۱ باشند. این ویژگی به کامپیوترهای کوانتومی امکان می‌دهد تا محاسبات متعددی را به طور همزمان انجام دهند و مسائلی را حل کنند که برای کامپیوترهای کلاسیک قابل حل نیستند.

تهدیدات و فرصت‌ها

پژوهشگران مانند گروه تحقیقاتی کوانتوم Project 11 به طور فعال در حال بررسی‌اند که آیا نسخه‌های تضعیف‌شده از رمزنگاری بیت‌کوین می‌تواند توسط سخت‌افزار کوانتومی فعلی شکسته شود یا خیر. آنها یک جایزه عمومی به میزان ۱ بیت‌کوین (~۸۵۰۰۰ دلار) برای کسی که بتواند اندازه کلیدهای ECC کوچک – بین ۱ تا ۲۵ بیت – را با استفاده از کامپیوتر کوانتومی بشکند، ارائه کرده‌اند.