صرافی کوین‌بیس (Coinbase) به عنوان یکی از بزرگ‌ترین متولیان رمزارزی جهان که حضانت بیش از ۵ درصد کل بیت‌کوین‌های در گردش شبکه را بر عهده دارد، در تاریخ ۱۸ اکتبر ۲۰۲۶ (۲۷ مهر ۱۴۰۵) در یک سند پژوهشی و مهندسی جامع، راهبرد ارتقای ساختار رمزنگاری شبکه بیت‌کوین به الگوریتم‌های پسا-کوانتومی (Post-Quantum Cryptography یا PQC) را تشریح کرد. این گزارش فنی ضمن تبیین خطرات بالقوه رایانه‌های کوانتومی پیشرفته علیه زیرساخت کنونی، بر لزوم توسعه هماهنگ استانداردهای نرم‌افزاری نوین نظیر BIP-360 و ارتقای بومی سامانه‌های حضانت سازمانی تاکید می‌ورزد.
چرا رایانه‌های کوانتومی آینده منحنی بیضوی secp256k1 را تهدید می‌کنند؟
سازوکار امنیتی بیت‌کوین در برابر ماشین‌های کوانتومی چه نقطه‌ضعفی دارد؟ امنیت مالکیت بیت‌کوین متکی بر رمزنگاری کلید عمومی و به طور خاص منحنی بیضوی secp256k1 و امضاهای دیجیتال ECDSA و Schnorr است. طبق تحلیل‌های علمی، ظهور یک رایانه کوانتومی مقاوم در برابر خطا (CRQC) مجهز به تعداد کافی کیوبیت منطقی می‌تواند با اجرای الگوریتم شور (Shor’s Algorithm)، کلید خصوصی معامله‌گران را در زمانی اندک از روی کلید عمومی استخراج کند.
کوین‌بیس تاکید می‌کند هرچند تا دستیابی به چنین سطحی از قدرت پردازشی تا اوایل دهه ۲۰۳۰ فاصله است، اما ماهیت نامتمرکز و محافظه‌کارانه بیت‌کوین ایجاب می‌کند که فرآیند طراحی، اعتبارسنجی و پیاده‌سازی سافت‌فورک‌های لازم از هم‌اکنون به عنوان پروژه‌ای چندساله سازماندهی شود.
معرفی استاندارد BIP-360 و فرمت نوین آدرس‌دهی P2MR
آدرس‌هایی که پیش‌تر تراکنش خروجی داشته‌اند یا در سال‌های اولیه پیدایش بیت‌کوین با فرمت قدیمی Pay-to-PubKey (P2PK) ایجاد شده‌اند، کلید عمومی آن‌ها به صورت آشکار روی بلاک‌چین ثبت شده و در خط اول تهدید کوانتومی قرار دارند. برای رفع این چالش، پژوهشگران به کارگیری استاندارد BIP-360 و قالب تراکنش P2MR (Pay-to-Metadata/Merkleized Root) را توصیه می‌کنند:
- حذف آسیب‌پذیری مسیر کلید تپ‌روت: در تراکنش‌های استاندارد تپ‌روت، کلید عمومی افشا می‌شود؛ در حالی که فرمت P2MR مسیر خرج مستقیم از طریق کلید را حذف کرده و دسترسی را صرفاً به ریشه‌های درخت مرکل مشروط می‌سازد.
- انعطاف‌پذیری در پیاده‌سازی امضاهای ترکیبی: ایجاد ساختاری که به کاربران اجازه می‌دهد در یک بازه گذار، تراکنش‌های خود را با ترکیب امضاهای کنونی و امضاهای پسا-کوانتومی به صورت هم‌زمان امضا و ایمن نمایند.
- مدیریت اندازه بلاک و سربار شبکه: امضاهای پسا-کوانتومی نسبت به امضاهای منحنی بیضوی حجم داده بسیار بزرگ‌تری تولید می‌کنند؛ انتخاب ساختار باید از پر شدن زودهنگام بلاک‌ها و افزایش شدید کارمزدها جلوگیری نماید.
| طرح رمزنگاری پسا-کوانتومی | مبنای ریاضیاتی و امنیتی | میانگین اندازه کلید و امضا | مزیت و چالش اصلی در بلاک‌چین بیت‌کوین |
|---|---|---|---|
| secp256k1 (استاندارد فعلی) | منحنی بیضوی (ECDSA / Schnorr) | بسیار کم‌حجم (~۶۴ بایت) | سبک و بهینه؛ آسیب‌پذیر در برابر رایانه کوانتومی آینده |
| ML-DSA (مبتنی بر مشبکه) | Lattice-Based Cryptography | متوسط (~۲.۴ کیلوبایت) | استانداردسازی‌شده توسط NIST؛ ایجاد ترافیک داده در بلاک‌ها |
| SLH-DSA (مبتنی بر هش) | Stateless Hash-Based Signatures | بزرگ (~۷.۸ تا ۱۷ کیلوبایت) | امنیت بسیار بالا بر پایه توابع هش؛ مصرف شدید فضای بلاک |
| الگوریتم‌های فشرده (SHRINCS) | ساختارهای بهینه‌شده ترکیبی | کوچک‌تر از ۱ کیلوبایت | متناسب با ظرفیت بلاک؛ نیازمند تحقیقات و اعتبارسنجی طولانی‌تر |
طرح حضانت PQ-CoreKMS و معمای بیت‌کوین‌های راکد ساتوشی
کوین‌بیس در بخش خدمات نهادی خود چه تغییراتی اعمال می‌کند؟ شرکت کوین‌بیس اعلام نموده است که نسل جدید هسته مدیریت کلیدهای چندطرفه خود موسوم به PQ-CoreKMS را با الگوریتم‌های پسا-کوانتومی تطبیق داده است تا دارایی‌های میلیارد دلاری مشتریان نهادی و صندوق‌های ETF در محیطی کاملاً ایزوله نگهداری شوند.
با این حال، پیچیده‌ترین پرسش حاکمیتی شبکه، سرنوشت میلیون‌ها بیت‌کوین راکد و دست‌نخورده از جمله تخمین ۱.۱ میلیون بیت‌کوین منتسب به ساتوشی ناکاموتو است. کوین‌بیس پیشنهاد کرده که جامعه توسعه‌دهندگان مباحث فنی حفاظت از دارایی‌های کاربران فعال را از مناقشات حاکمیتی پیرامون دارایی‌های گم‌شده تفکیک کند تا فرآیند ارتقای شبکه معطل تصمیم‌گیری‌های سیاسی نشود.
علاقه‌مندان می‌توانند برای تحلیل روند قیمتی، سختی شبکه و پایش بازار به صفحه قیمت بیت کوین (BTC) در پایگاه سلام بیت سر بزنند.
برای دسترسی به متن کامل اسناد پژوهشی و رهنمودهای رمزنگاری، می‌توانید به بخش گزارش‌های تحلیلی و مهندسی صرافی کوین‌بیس (Coinbase.com) رجوع فرمایید.
سلب مسئولیت فنی و اقتصادی: مباحث مطرح‌شده در این گزارش منعکس‌کننده تحقیقات بنیادین در حوزه رمزنگاری پیشرفته و علوم رایانه بوده و نباید به عنوان هشدارهای آنی کاهش ارزش یا سیگنال‌های نوسان‌گیری مالی تلقی شود. شبکه بیت‌کوین در حال حاضر در اوج امنیت محاسباتی قرار دارد و ارتقاهای پیش‌رو در قالب فرآیندهای بلندمدت اجماع جامعه پیگیری خواهد شد.
