شرکت امنیتی Project Eleven روز پنج‌شنبه از یک تکنیک رمزنگاری جدید رونمایی کرد که قرار است مشکل بزرگ پس از ظهور رایانه‌های کوانتومی را حل کند: اثبات مالکیت یک کیف پول بیت‌کوینی که کلید خصوصی آن فاش شده است.

نحوه عملکرد پروتکل اثبات مالکیت کوانتومی Project Eleven

الکس پرودن، مدیرعامل Project Eleven، در یک رشته توییت توضیح داد که چالش اصلی، محافظت از کیف پول‌ها در برابر حملات کوانتومی نیست، بلکه اثبات مالکیت آن‌ها پس از وقوع این حملات است. او پرسید: «چگونه می‌توانید ثابت کنید که هنوز صاحب یک کیف پول هستید، وقتی یک رایانه کوانتومی می‌تواند امضای آن را جعل کند؟»

«روز Q» به لحظه‌ای گفته می‌شود که یک رایانه کوانتومی بتواند رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) بیت‌کوین را بشکند و از روی کلید عمومی، کلید خصوصی را استخراج کند. در این سناریو، امضای دیجیتال دیگر قابل اعتماد نیست و مهاجم می‌تواند بدون اجازه صاحب کیف پول، بیت‌کوین‌ها را جابجا کند.

تکنیک Project Eleven از مسیر استخراج کلید (key derivation path) کیف پول استفاده می‌کند. کاربران می‌توانند ثابت کنند که کلید والد (parent key) مولد کلید خصوصی را در اختیار دارند، بدون اینکه آن را افشا کنند. از آنجا که یک رایانه کوانتومی قادر به بازسازی کلید والد نیست، این روش مالک واقعی را از مهاجم متمایز می‌کند.

پرودن تأکید کرد که حتی پس از روز Q، مهاجمی که کلید خصوصی یک آدرس را شکسته است، به عبارت seed (عبارت اولیه) دسترسی ندارد و نمی‌تواند آن را محاسبه کند. اثبات آگاهی از آن کلید والد، بدون افشای آن، تنها از عهده صاحب واقعی برمی‌آید.

این کار با همکاری جیم پوزن، نگهدارنده اصلی سیستم اثبات دانش صفر Binius، توسعه یافته و بر تکنیک «بالا بردن امضا» (signature lifting) که توسط محققان آلون ساتات و رابرت ویبورسکی ارائه شده، مبتنی است. Project Eleven هزینه پیاده‌سازی این رویکرد را با استفاده از Binius تأمین کرده است؛ سیستمی متن‌باز که برای تسریع عملیات رمزنگاری سنگین هش طراحی شده.

مکانیسم بازیابی پیشنهادی برای کاربرانی در نظر گرفته شده که مهاجرت به آدرس‌های مقاوم در برابر کوانتوم را از دست می‌دهند. این طرح در حالی مطرح می‌شود که تلاش‌ها برای آماده‌سازی بیت‌کوین برای آینده‌ای پساکوانتومی شتاب گرفته است. در فوریه، توسعه‌دهندگان بیت‌کوین پیشنهاد BIP-360 را وارد فرآیند بررسی رسمی کردند و در مارس، BTQ Technologies اولین پیاده‌سازی عملی را روی شبکه آزمایشی خود منتشر کرد.

در ژوئن، شورای مشورتی کوانتومی Coinbase هشدار داد که حدود ۷ میلیون بیت‌کوین در برابر حملات کوانتومی آسیب‌پذیر خواهد بود و از توسعه‌دهندگان خواست تا مهاجرت را برنامه‌ریزی کنند. همچنین دونالد ترامپ، رئیس‌جمهور آمریکا، دستورات اجرایی برای تسریع انتقال دولت فدرال به رمزنگاری پساکوانتومی امضا کرد.

نمونه اولیه این پروتکل هنوز حسابرسی نشده و برای استفاده عملی نیازمند پشتیبانی پروتکل بلاکچین است. با این حال، پرودن امیدوار است که این راهکار بتواند نجات‌بخش کیف پول‌هایی باشد که پنجره مهاجرت را از دست می‌دهند: «این یک راه بازگشت است؛ اثبات مالکیت از طریق مسیر استخراج، نه امضا.»