۱۸ شهريور ۱۴۰۵ - ۱۱:۴۰
امنیت بیتکوین در هم میشکند!
اولین طرح کوانتومی جهان امنیت بیتکوین را شکست
به گفته پژوهشگران، اولین طرح کوانتومی جهان میتواند امنیت ۲۵۶ بیتی بیتکوین را در ۲۶ روز بشکند.
به گزارش ایران اکونومیست؛ تحقیقات رایانه کوانتومی IonQ اولین طرح جامع برای شکستن امضاهای منحنی بیضوی ۲۵۶ بیتی را ارائه میدهد.
IonQ چیزی را منتشر کرده است که آن را اولین طرح جامع و کامل جهان برای شکستن امضاهای منحنی بیضوی ۲۵۶ بیتی با یک رایانه کوانتومی مینامد.
این مطالعه عدد قابل توجهی را برای این مسئله مطرح میکند. طبق تخمین، یک ماشین کوانتومی مقاوم در برابر خطا میتواند مسئله منحنی بیضوی secp۲۵۶k۱ بیتکوین را ظرف حدود ۲۵.۷ روز حل کند.
محققان به نیاز به ۱۹ هزار و ۳۹۷ کیوبیت فیزیکی برای محاسبه رسیدند. این رقم شامل سختافزار مورد نیاز برای اجرای الگوریتم با تصحیح خطای کوانتومی نیز میشود.
این نتیجه به این معنی نیست که امنیت بیتکوین را میتوان همین امروز شکست، چرا که IonQ هنوز حمله به یک رایانه کوانتومی در حال کار را نشان نداده است. در عوض، این مقاله کل محاسبات را تا عملیاتی که یک ماشین در آینده باید انجام دهد، ردیابی میکند.
تبدیل Shor به سختافزار
الگوریتم Shor مدتها است که مسیر نظری برای شکستن رمزنگاری کلید عمومی با کامپیوترهای کوانتومی را فراهم میکند. با این حال، تبدیل این ریاضیات به یک ماشین، یک مشکل مهندسی بسیار بزرگتر ایجاد میکند.
محققان توسعه دهنده IonQ حمله علیه secp256k1 را به عنوان یک بار کاری واقعی تحمل خطا مدلسازی کردند. این منحنی به یک معیار مفید تبدیل شده است، زیرا بیتکوین به آن متکی است و رمزنگاران آن را به طور گسترده مطالعه کردهاند.
طراحی حاصل از ۱۴۵۷ کیوبیت منطقی و تقریباً ۳۹ میلیون دروازه Toffoli استفاده میکند. این منابع منطقی سپس پس از ورود تصحیح خطا به تصویر، به هزاران کیوبیت فیزیکی گسترش مییابند.
کریس بالانس(Chris Ballance)، رئیس محاسبات کوانتومی IonQ گفت که این تیم محاسبه را تا اصول اولیه تصحیح خطا گردآوری کرده است. این سطح از جزئیات همچنین به محققان اجازه داد تا یک حد پایین قابل اثبات برای احتمال تکمیل موفقیتآمیز محاسبات محاسبه کنند.
محققان میگویند تخمینهای قبلی اغلب بخشهایی از دستگاه را که میتوانستند بر زمان اجرا تسلط داشته باشند، سادهسازی میکردند، اما بالانس خاطرنشان کرد که هیچ پلتفرم دارایی دیجیتال یا ارز دیجیتال در طول این پژوهش مورد حمله قرار نگرفته است.
تبدیل گربه متحرک به ماشین
این تیم از معماری گربه متحرک IonQ برای تبدیل الگوریتم به یک طراحی سختافزاری استفاده کرد. این معماری، محاسبات یون به دام افتاده را با تکنیکهای تصحیح خطای کوانتومی ترکیب میکند.
سپس محققان معماری را بر اساس الزامات خاص secp256k1 تغییر شکل دادند. این سیستمی با ۱۹ هزار و ۳۹۷ کیوبیت فیزیکی تولید کرد که آن را کمی پایینتر از مقیاس ۲۰ هزار کیوبیتی قرار میدهد که IonQ در اطلاعیه خود به آن اشاره کرده بود.
جان گمبل(John Gamble)، معاون معماری IonQ، نتیجه را به عنوان یک طرح مهندسی به جای یک تخمین منابع صرفاً نظری توصیف کرد. این تمایز مهم است. رایانههای کوانتومی برای ایجاد تعداد کمتری از کیوبیتهای منطقی قابل اعتماد، به مقادیر عظیمی از سختافزار فیزیکی نیاز دارند.
نقشه راه IonQ در حال حاضر یک سیستم تحملپذیر خطا با ۱۰ هزار کیوبیت فیزیکی را در سال ۲۰۲۷ هدف قرار داده است. این شرکت انتظار دارد پیشرفتهای سختافزاری و تولیدی بیشتری در حدود سال ۲۰۲۸ حاصل شود.
معیار کوانتومی دقیقتر
مارتین روتلر(Martin Roetteler)، معاون رئیس تحقیق و توسعه کاربردهای کوانتومی IonQ گفت که محققان الگوریتم را در کنار کامپایلر(compiler)، معماری سختافزار و سیستم تصحیح خطا بهینه کردند و این هماهنگی به آوردن حجم کاری که زمانی با ماشینهای بسیار بزرگتر مرتبط بود، به محدوده سیستمهای پیشبینیشده IonQ کمک کرد.
نتیجه نشان نمیدهد که حمله کوانتومی به بیتکوین قریبالوقوع است، بلکه این کار به محققان هدف بسیار مشخصتری برای ارزیابی زمان عملی شدن چنین حملاتی میدهد.
محققان میگویند این رویکرد میتواند از کارهایی فراتر از رمزنگاری پشتیبانی کند و نقشه راه آن شامل کاربردهای کوانتومی در شیمی، علوم مواد، خدمات مالی، بهینهسازی و امنیت ملی است.
بنابراین، مطالعه secp256k1 به عنوان یک آزمایش دشوار برای خود معماری عمل میکند. این روش یک الگوریتم کوانتومی معروف، یک استاندارد رمزنگاری واقعی و یک ماشین پیشنهادی را در نظر میگیرد، سپس هر سه را با اعدادی که مهندسان میتوانند بررسی کنند، به هم متصل میکند.
گزارش خطا
آخرین اخبار