الحوسبة الكمية جديدة: تأثير شريحة غوغل Willow على البلوكتشين

شريحة كوانتوم Willow التي أطلقتها جوجل قادرة على إكمال مهام حسابية تتطلب 10^25 سنة من أسرع الحواسيب العملاقة اليوم في 5 دقائق. على الرغم من أنه لا يمكنها حاليًا تهديد خوارزميات مثل RSA و ECDSA بشكل مباشر، إلا أنها قدمت تحديات جديدة لنظام أمان العملات المشفرة، مما جعل انتقال البلوكتشين المقاوم للكم يصبح أكثر أهمية.

تقدمات突破ية في شريحة جوجل ويلو للحوسبة الكمية

في 10 ديسمبر، أعلنت جوجل عن إطلاق شريحة الحوسبة الكمية الجديدة Willow، وهي خطوة كبيرة أخرى بعد تحقيق "هيمنة كمية" لأول مرة في عام 2019. تمتلك Willow 105 كيوبت، وقد حققت الأداء الأفضل في فئتها في اختباري تصحيح الخطأ الكمي وعينة الدوائر العشوائية. في عينة الدوائر العشوائية، أكملت Willow مهمة حسابية تحتاج إلى 10^25 سنة لإكمالها بواسطة حاسوب فائق في 5 دقائق فقط، وهو إطار زمني يتجاوز حتى عمر الكون المعروف.

أحد الاختراقات الرئيسية لـ Willow هو تحقيق انخفاض أسّي في معدل الخطأ، مما يجعله أقل من عتبة معينة، وهو شرط مهم لتطبيق الحوسبة الكمية. قال رئيس فريق البحث والتطوير Hartmut Neven إن Willow هو حتى الآن أنموذج منطقي للكيوبت الكمّي القابل للتوسع الأكثر إقناعًا، مما يظهر جدوى الحواسيب الكمومية القابلة للاستخدام على نطاق واسع.

التأثير المحتمل على العملات المشفرة

على الرغم من أن 105 كوانتوم بت من Willow لا تزال بعيدة عن القدرة على كسر خوارزميات التشفير المستخدمة في العملات المشفرة مثل البيتكوين، إلا أنها تشير إلى اتجاه تطوير الحواسيب الكمية القابلة للاستخدام على نطاق واسع، مما يشكل تهديدًا محتملاً لأمان العملات المشفرة.

تستخدم العملات المشفرة مثل البيتكوين على نطاق واسع خوارزمية التوقيع الرقمي المنحني الإهليلجي (ECDSA) ودالة التجزئة SHA-256. يمكن للخوارزميات الكمية نظريًا كسر هذه الخوارزميات، خاصة أن خوارزمية شور الكمية تحتاج فقط إلى مليون بت كمومي لكسر ECDSA بالكامل. بمجرد أن يحصل المهاجم على حاسوب كمي قوي بما فيه الكفاية، قد يتمكن من استنتاج المفتاح الخاص من المعلومات العامة للمعاملات، وبالتالي السيطرة على أصول العملة المشفرة المقابلة.

على الرغم من أن الحواسيب الكمية الحالية لا تشكل تهديدًا فعليًا لخوارزميات التشفير المستخدمة، إلا أن ظهور Willow يشير إلى أنه مع التطور السريع لتقنية الحوسبة الكمية، ستزداد تحديات الأمان التي تواجه العملات المشفرة. أصبحت كيفية حماية أمان العملات المشفرة في عصر الحوسبة الكمية قضية تركز عليها مجالات التكنولوجيا والمالية.

أهمية تقنية البلوكتشين المقاومة للحوسبة الكمية

في مواجهة التهديدات المحتملة للحوسبة الكمية، أصبح تطوير تقنيات البلوكتشين المقاومة للكم، خاصة ترقية البلوكتشين الحالي لمقاومة الكم، أمرًا ملحًا للغاية. تشكل خوارزميات التشفير بعد الكم (PQC) نوعًا جديدًا من خوارزميات التشفير القادرة على مقاومة هجمات الحوسبة الكمية، مما يضمن الحفاظ على الأمان حتى مع قدوم عصر الكم. إن نقل البلوكتشين إلى مستوى مقاوم للكم ليس فقط استكشافًا في مقدمة التكنولوجيا، بل هو أيضًا إجراء ضروري لضمان الأمان والاستقرار طويل الأمد للبلوكتشين.

لقد حققت بعض المؤسسات تقدمًا في هذا المجال، وأكملت بناء قدرات التشفير ما بعد الكم على مستوى كامل للبلوكتشين، وطورت مكتبة تشفير تدعم العديد من خوارزميات التشفير ما بعد الكم وفقًا لمعايير NIST، ومن خلال تحسين عملية الإجماع وتقليل تأخير قراءة الذاكرة، تم حل مشكلة تضخم تخزين التوقيعات ما بعد الكم إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، حققت بعض المؤسسات اختراقات في الهجرة ما بعد الكم لخوارزميات التشفير ذات الوظائف الغنية، وطورت بروتوكول توقيع موزع فعال مع عتبة ما بعد الكم، متغلبة على بعض قيود الحلول الحالية.

مع التقدم المستمر في تقنيات الحوسبة الكمية، يحتاج قطاع البلوكتشين والعملات المشفرة إلى الاستعداد مسبقاً، وتطوير ونشر تقنيات مضادة للحوسبة الكمية، لضمان الأمان والموثوقية في عصر الكمية المستقبلي. هذا لا يتعلق فقط بمستقبل العملات المشفرة، بل سيؤثر أيضاً على التطور الطويل الأمد لنظام البلوكتشين البيئي بأكمله.