شبكة البرق ليست "معطلة بلا حول"

منشور من أودي فيرتهايمر قبل بضعة أسابيع تصدر عناوين وسائل الإعلام المشفرة بادعاء صارخ: شبكة البرق "معطلة بشكل ميؤوس منه" في عالم ما بعد الكم، ولا يمكن لمطوريها فعل أي شيء حيال ذلك. انتشر العنوان بسرعة. بالنسبة للشركات التي بنت بنية تحتية حقيقية للدفع على شبكة البرق أو تقوم بتقييمها، كانت الآثار مقلقة.

يستحق رداً متوازناً.

فيرتهايمر هو مطور بيتكوين محترم، ومخاوفه الأساسية مشروعة: أجهزة الكمبيوتر الكمومية، إذا أصبحت قوية بما فيه الكفاية، تشكل تحدياً حقيقياً طويل الأمد للأنظمة التشفيرية التي يعتمد عليها بيتكوين وشبكة البرق. هذا الجزء صحيح، ومجتمع تطوير بيتكوين يعمل عليه بجدية بالفعل. لكن تأطير شبكة البرق على أنها "معطلة بشكل ميؤوس منه" يخفي أكثر مما يكشف، والشركات التي تتخذ قرارات البنية التحتية تستحق صورة أوضح.

ما أصاب فيه فيرتهايمر

تتطلب قنوات شبكة البرق من المشاركين مشاركة المفاتيح العامة مع الطرف المقابل عند فتح قناة دفع. في عالم توجد فيه أجهزة كمبيوتر كمومية ذات صلة تشفيرية (CRQCs)، يمكن للمهاجم الذي يحصل على تلك المفاتيح العامة نظرياً استخدام خوارزمية شور لاشتقاق المفتاح الخاص المقابل، ومن هناك، سرقة الأموال.

هذه خاصية هيكلية حقيقية لكيفية عمل شبكة البرق. ما تتركه العناوين

التهديد أكثر تحديداً وأكثر شرطية بكثير من "يمكن سرقة رصيد شبكة البرق الخاص بك".

أولاً، القنوات نفسها محمية بتجزئة أثناء فتحها. تستخدم معاملات التمويل P2WSH (الدفع إلى تجزئة نص الشاهد)، مما يعني أن المفاتيح العامة الأولية داخل ترتيب التوقيعات المتعددة 2 من 2 مخفية على السلسلة طالما بقيت القناة مفتوحة. مدفوعات شبكة البرق تعتمد أيضاً على التجزئة، يتم توجيهها عبر HTLCs (عقود القفل الزمني المجزأة)، والتي تعتمد على الكشف عن الصورة الأولية للتجزئة بدلاً من المفاتيح العامة المكشوفة. لا يمكن للمهاجم الكمومي الذي يراقب البلوكشين بشكل سلبي رؤية المفاتيح التي سيحتاجها.

نافذة الهجوم الواقعية أضيق بكثير: الإغلاق القسري. عندما يتم إغلاق قناة، ويتم بث معاملة التزام على السلسلة، يصبح نص القفل مرئياً للجمهور لأول مرة، بما في ذلك local_delayedpubkey، وهو مفتاح عام قياسي للمنحنى الإهليلجي. بالتصميم، لا يمكن للعقدة التي تبثه المطالبة بأموالها على الفور: يجب أن ينتهي أولاً قفل زمني CSV (CheckSequenceVerify)، عادة 144 كتلة (حوالي 24 ساعة).

في سيناريو ما بعد الكم، يمكن للمهاجم الذي يراقب مجمع الذاكرة أن يرى تأكيد معاملة الالتزام، واستخراج المفتاح العام المكشوف الآن، وتشغيل خوارزمية شور لاشتقاق المفتاح الخاص ومحاولة إنفاق المخرج قبل انتهاء القفل الزمني. تنشئ مخرجات HTLC عند الإغلاق القسري نوافذ إضافية، بعضها قصير يصل إلى 40 كتلة، حوالي ست إلى سبع ساعات.

هذه ثغرة حقيقية ومحددة. لكنه سباق موقوت ضد مهاجم يجب عليه حل بنشاط واحدة من أصعب المشاكل الرياضية الموجودة، ضمن نافذة ثابتة، لكل مخرج فردي يريد سرقته. إنه ليس استنزافاً سلبياً وصامتاً على كل محفظة شبكة البرق في وقت واحد.

فحص واقع الأجهزة الكمومية

إليك الجزء الذي نادراً ما يصل إلى العناوين: أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الصلة التشفيرية غير موجودة اليوم، والفجوة بين مكاننا وأين نحتاج أن نكون هائلة.

يتطلب كسر تشفير المنحنى الإهليلجي لبيتكوين حل اللوغاريتم المنفصل على مفتاح 256 بت، رقم من حوالي 78 رقماً، باستخدام ملايين الكيوبتات المنطقية المستقرة والمصححة للأخطاء التي تعمل لفترة طويلة. أكبر رقم تم تحليله باستخدام خوارزمية شور على أجهزة كمومية فعلية هو 21 (3 × 7)، تم تحقيقه في عام 2012 بمساعدات معالجة لاحقة كلاسيكية كبيرة. السجل الأحدث هو تحليل هجين كمومي-كلاسيكي لرقم RSA من 90 بت، تقدم مثير للإعجاب، ولكنه لا يزال أصغر بحوالي 2⁸³ مرة مما سيستغرقه فعلياً كسر بيتكوين.

أبحاث جوجل الكمومية حقيقية وتستحق المتابعة. تتراوح الجداول الزمنية التي يناقشها الباحثون الجادون من تقديرات متفائلة لأواخر العشرينيات من القرن الحادي والعشرين إلى توقعات أكثر تحفظاً للثلاثينيات أو ما بعدها. لا شيء من ذلك يعني "رصيد شبكة البرق الخاص بك في خطر اليوم".

مجتمع التطوير لا يجلس ساكناً

تأطير فيرتهايمر، بأن مطوري شبكة البرق "عاجزون"، لا يتماشى أيضاً مع ما يحدث فعلياً. منذ ديسمبر وحده، أنتج مجتمع تطوير بيتكوين أكثر من خمسة مقترحات جادة لما بعد الكم: SHRINCS (توقيعات مستندة إلى التجزئة ذات حالة من 324 بايت)، SHRIMPS (توقيعات 2.5 كيلوبايت عبر أجهزة متعددة، أصغر بحوالي ثلاث مرات من معيار NIST)، BIP-360، ورقة التوقيعات المستندة إلى التجزئة من Blockstream، ومقترحات لـ OP_SPHINCS و OP_XMSS، ورموز العمليات المستندة إلى STARK في tapscript.

التأطير الصحيح ليس أن شبكة البرق معطلة ولا يمكن إصلاحها. بل أن شبكة البرق، مثل كل بيتكوين، ومثل معظم البنية التحتية التشفيرية للإنترنت، تتطلب ترقية الطبقة الأساسية لتصبح مقاومة للكم، وهذا العمل جارٍ.

ماذا يعني هذا للشركات التي تبني على شبكة البرق اليوم

تعالج شبكة البرق حجم دفع حقيقياً لمؤسسات حقيقية اليوم، منصات الألعاب الإلكترونية، بورصات التشفير، البنوك الجديدة، ومزودي خدمات الدفع الذين ينقلون الأموال عالمياً بأجزاء من السنت مع نهائية فورية. السؤال الذي يجب أن تطرحه الشركات ليس ما إذا كان يجب التخلي عن شبكة البرق بناءً على تهديد مستقبلي نظري، ولكن ما إذا كانت الفرق التي تبني بنية شبكة البرق التحتية تنتبه لما هو قادم وتخطط وفقاً لذلك.

الإجابة، بناءً على حجم وجودة أبحاث ما بعد الكم التي تحدث في مجتمع تطوير بيتكوين الآن، هي نعم.

شبكة البرق ليست معطلة بشكل ميؤوس منه. إنها تواجه نفس التحدي التشفيري طويل الأمد مثل النظام المالي الرقمي بأكمله، ولديها مجتمع تطوير يعمل بنشاط لمعالجته. هذه قصة مختلفة عن تلك التي رواها العنوان.