30% من البيتكوين معرضة لمخاطر الكم، من أين تأتي هذه المخاطر؟
chaincatcherبقلم | Rafael Schultze-Kraft
ترجمة | Chopper، Foresight News
ركزت الأبحاث الحديثة في الصناعة على نوع جديد من المخاطر الأمنية للبيتكوين: أي عملات البيتكوين معرضة حاليًا لمخاطر الكم في حالتها الحالية؟ المعيار الأساسي للحكم هو ما إذا كان المفتاح العام للعملات المحولة قد تم الكشف عنه علنًا على البلوكشين. وفقًا للإحصاءات، هناك حاليًا 6.04 مليون بيتكوين معرضة لتهديدات الكم، وهو ما يمثل 30.2% من إجمالي العرض؛ أما الـ 13.99 مليون بيتكوين المتبقية (69.8%) فلم يتم الكشف عن مفاتيحها العامة خلال مرحلة الاحتفاظ، ولا توجد مخاطر ذات صلة حاليًا. تتوافق هذه البيانات تقريبًا مع استنتاجات بعض الأبحاث الحديثة.
نقسم هذه المخاطر إلى نوعين. النوع الأول هو المخاطر الهيكلية: نوع السكربت نفسه يكشف مخرجات المفتاح العام. النوع الثاني هو المخاطر التشغيلية: قد تكون بعض العملات المشفرة محمية في البداية، ولكن بسبب إعادة استخدام العناوين أو الإنفاق الجزئي أو سلوكيات الحفظ، تم الكشف عن المفتاح العام بينما لا تزال البيتكوين في ذلك العنوان.
خريطة توزيع البيتكوين المعرضة لمخاطر الكم مقدمة من Quantum Safety
تم تصنيف 1.92 مليون بيتكوين كمخاطر هيكلية، وهو ما يمثل 9.6% من إجمالي العرض؛ و4.12 مليون بيتكوين ضمن المخاطر التشغيلية، أي 20.6%، منها 1.63 مليون بيتكوين محتفظ بها لدى البورصات، مما يشير إلى أن الاستخدام الصحيح للمحافظ وطرق حفظ الأصول أمر بالغ الأهمية لتقليل مخاطر الكشف عن المفاتيح العامة.
لا يتخذ هذا المقال أي موقف، ولا يتنبأ بموعد حدوث هجمات الكم الفعلية، ولا يقيم أمان أو ملاءة أي جهة حفظ. يهدف هذا المقال فقط إلى قياس الوضع الحالي لكشف المفاتيح العامة على مستوى الشبكة من منظور البيانات، والتمييز بين الأصول عالية المخاطر الدائمة والأصول التي يمكن تقليل مخاطرها من خلال تحسين إدارة المحافظ وقواعد الحفظ.
فهم مخاطر كشف المفتاح العام
تخضع أصول البيتكوين لسيطرة المفاتيح الخاصة، بينما تُستخدم المفاتيح العامة للتحقق من شرعية توقيعات المفاتيح الخاصة على الشبكة. في ظل أنظمة التشفير التقليدية، لا يمكن اشتقاق المفتاح الخاص من المفتاح العام وحده، وبالتالي تكون الأصول آمنة بما فيه الكفاية.
التهديد الأساسي للحواسيب الكمومية يكمن في قدرتها على استخدام خوارزمية Shor لاشتقاق المفتاح الخاص المقابل من المفتاح العام المعروف. لذلك، تصبح المشكلة على السلسلة بسيطة وواضحة:
إذا تم الكشف عن المفتاح العام، فإن العملة المشفرة تكون مكشوفة. لا يحتاج المهاجم إلى انتظار قيام المالك بنقل العملة المشفرة، لأن المفتاح العام متاح بالفعل. إذا لم يكن المفتاح العام مرئيًا على السلسلة، فوفقًا لنموذج التخزين الثابت المحدد هذا، فإن العملة المشفرة غير مكشوفة حاليًا.
يركز هذا المقال على مخاطر الأصول في حالة الاحتفاظ، أي العملات الخاملة التي تم الكشف عن مفاتيحها العامة ذات الصلة. هذا يختلف عن التعرض أثناء النقل: الأخير يكشف المفتاح العام فقط خلال فترة بث وتأكيد المعاملة، وهو خطر زمني على مستوى تسوية المعاملات؛ الأول هو أصل خطر قابل للقياس. "الأصول الآمنة" المذكورة في هذا المقال تمثل فقط الأصول التي لم يتم الكشف عن مفاتيحها العامة خلال مرحلة الاحتفاظ، ولا تعني مقاومة كمية مطلقة لجميع نماذج الهجمات الكمومية المستقبلية.
خريطة توزيع البيتكوين الآمنة كموميًا مقدمة من Quantum Safety
المخاطر الهيكلية: مخاطر أمنية متأصلة
تتحدد مخاطر هذه الأصول حسب تنسيق سكربت العنوان، ولا علاقة لها بما إذا كان المستخدم يستخدم المحفظة بشكل صحيح؛ فهي مقدر لها أن تكشف المفاتيح العامة على السلسلة. يشمل ذلك عناوين P2PK المبكرة من عصر ساتوشي ناكاموتو، وعناوين التوقيع المتعدد التقليدية P2MS، وعناوين Taproot السائدة حاليًا. تم إنشاء هذه العناوين في عصور وسيناريوهات استخدام مختلفة، لكنها تشترك في شيء واحد: الكشف العلني الافتراضي عن المفتاح العام أو معلومات مكافئة له على السلسلة. طالما لم يتم إنفاق العملات، فقد تصبح أهدافًا للهجوم.
نصنف حاليًا 1.92 مليون بيتكوين (9.6% من إجمالي العرض) ضمن فئة المخاطر الهيكلية. يمكن تقسيم هذه البيتكوين إلى ثلاثة أجزاء مختلفة:
توزيع المخاطر الهيكلية للبيتكوين
عملات ساتوشي ناكاموتو والكتل المبكرة: هذه أصول ذات مخاطر هيكلية دائمة؛ إذا فُقدت الأصول أو أصبح حاملوها غير نشطين، يكاد يكون من المستحيل ترحيلها إلى عناوين آمنة، وما لم يتم التوصل إلى إجماع على مستوى الشبكة لبدء إصلاح على مستوى البروتوكول، فستظل معرضة بشكل دائم لمخاطر الكم.
عناوين Taproot: يتمتع هذا السكربت نفسه بمزايا مثل الخصوصية القوية وكفاءة النقل ومرونة العقود الذكية، وليس عيبًا في التصميم. ومع ذلك، من منظور كشف المفتاح العام، تكشف عناوين Taproot المفتاح مباشرة، مما يشكل مخاطر كمية أثناء الاحتفاظ.
يمكن لاقتراح P2MR لبروتوكول BIP-360 المطروح في الصناعة إزالة مسارات المفاتيح عالية المخاطر مع الحفاظ على وظائف Taproot للتخفيف من هذه الأضرار، لكنه لا يمكنه ترحيل أصول Taproot الحالية تلقائيًا، وليس حلاً نهائيًا كاملاً للمقاومة الكمومية.
باختصار، من بين 1.92 مليون أصل ذو مخاطر هيكلية، يصعب ترحيل بعضها، بينما يمكن تحسين تجنب المخاطر للبعض الآخر تدريجيًا من خلال بروتوكولات ومعايير جديدة.
المخاطر التشغيلية: عادات الاستخدام تؤدي إلى ثغرات أمنية
هذه العناوين نفسها تتمتع بقدرات حماية للخصوصية ولا تكشف المفتاح العام في البداية. ومع ذلك، بسبب سوء تشغيل المستخدم، يتم كشف المفتاح العام أثناء عملية النقل، مما يؤدي إلى فقدان الأصول المتبقية للحماية.
هذه هي مشكلة إعادة استخدام العناوين. أنواع المخرجات مثل 2PKH وP2SH وP2WPKH وP2WSH يمكنها إخفاء المفتاح العام من خلال قيمة الهاش عندما تكون العملات في حالة سكون. ومع ذلك، بمجرد كشف المفتاح العام أثناء عملية الإنفاق، فإن أي رصيد مرتبط بهذا المفتاح العام أو أرصدة مستقبلية سيفقد هذه الحماية.
المخاطر التشغيلية هي المصدر الرئيسي الحالي لمخاطر الكم للبيتكوين، بإجمالي 4.12 مليون، وهو 2.1 ضعف حجم الأصول ذات المخاطر الهيكلية. وهذا يؤكد أيضًا أن الغالبية العظمى من مخاطر الكم الحالية للبيتكوين لا تنبع من مشاكل موروثة في تصميم السكربتات المبكرة، بل من سوء إدارة المستخدمين للمفاتيح واستخدام العناوين.
من بين الأصول ذات المخاطر التشغيلية، تشكل البيتكوين المحتفظ بها لدى البورصات نسبة عالية جدًا، بإجمالي 1.66 مليون، وهو ما يمثل 40% من جميع أرصدة البيتكوين ذات المخاطر التشغيلية. تُظهر البيانات أن مخاطر أصول البورصات تتباين بشكل كبير: حوالي نصف البيتكوين المحتفظ بها لدى البورصات المحددة ضعيفة، بينما تقل هذه النسبة عن 30% للبيتكوين غير المحتفظ بها لدى البورصات.
توزيع عرض البيتكوين ذات المخاطر التشغيلية
تختلف حالات التعرض لدى المؤسسات الرئيسية الكبرى بشكل ملحوظ. بعض جهات الحفظ لديها مخاطر منخفضة نسبيًا، بينما تحتفظ جهات أخرى بنسب أكبر من الأرصدة في عناوين معروفة المفاتيح العامة.
مخاطر منخفضة: Coinbase لديها 5% فقط من الأصول المحفوظة معرضة لكشف المفتاح العام؛ نسبة التعرض لمخاطر الكم لدى الخزائن الوطنية (الولايات المتحدة والمملكة المتحدة والسلفادور) هي 0%.
مخاطر متوسطة: Fidelity وCashApp حوالي 2%، بينما Grayscale حوالي 50%.
مخاطر عالية: Binance 85%، Bitfinex 100%، وجميع الأصول المحفوظة لدى Robinhood وWisdomTree معرضة لمخاطر كشف المفتاح العام.
ملاحظة: تعكس هذه البيانات فقط آثار حفظ الأصول على السلسلة، ولا تشكل أساسًا لتقييم مخاطر المؤسسات أو تقييم الملاءة المالية.
من منظور الاتجاه طويل الأجل، تحافظ الحكومات على نسبة حيازة آمنة تتجاوز 99% على مدار العام؛ ومع ذلك، بسبب التدفقات المالية المتكررة وهياكل المحافظ المعقدة، انخفضت نسبة الأصول الآمنة لدى البورصات من 55% في عام 2018 إلى 45% حاليًا. ومع ذلك، يمكن تحسين هذه المخاطر تمامًا؛ فبمجرد الالتزام بالمعايير الأساسية مثل عدم إعادة استخدام العناوين ونقل أصول الباقي في الوقت المناسب، يمكن تقليل حجم التعرض بسرعة.
توزيع عرض البيتكوين الآمنة تشغيليًا حسب نوع الكيان
الخلاصة
يمكن تقسيم مخاطر الكم للبيتكوين إلى أنواع مختلفة، ولكل نوع تأثير مختلف.
المخاطر الهيكلية: صعوبة ترحيل العملات الموروثة المبكرة عالية جدًا، بينما يمكن للبروتوكولات الجديدة مثل P2MR تحسين مخاطر عناوين Taproot الحديثة تدريجيًا؛
المخاطر التشغيلية: أكبر حجمًا وأكثر قابلية للتحكم، والكميات الكبيرة من الأصول الحالية المحتفظ بها لدى البورصات تمتلك شروطًا لترحيل المخاطر على نطاق واسع.
من هذا يتضح أن خطة الأمان الكمومي للبيتكوين لا تعتمد فقط على ترقية بروتوكول الشبكة الأساسي؛ بل يمكن تقليل مخاطر عدد كبير من الأصول الحالية المعرضة للخطر في السوق بشكل فعال من خلال التعديلات التشغيلية الحالية. بالنسبة للبورصات وجهات الحفظ المهنية، فإن توحيد استخدام العناوين وتحسين تخطيط الأصول الاحتياطية وتقليل إعادة استخدام المفاتيح ووضع خطط لترحيل الأصول ليست أوهامًا بعيدة المنال، بل إجراءات عملية يمكن تنفيذها الآن لتقليل مخاطر الكم بشكل فعال.
هذا المحتوى لأغراض معلوماتية وتعليمية فقط، ولا يمثل نصيحة استثمارية تتعلق بـ BTCC. تبذل BTCC قصارى جهدها ولكنها لا تضمن صحة أو دقة أو أصالة المحتوى المذكور أعلاه.