زنگ خطر یا فرصتی برای بهبود؟

دنیای فناوری با معرفی کامپیوترهای کوانتومی وارد عصر جدیدی شده؛ عصری که در آن قدرت پردازش داده‌‌‌ها به طرز چشمگیری افزایش می‌‌‌یابد و محاسبات پیچیده‌‌‌ای که روزگاری به نظر غیرممکن می‌‌‌رسید، به‌‌‌طور شگفت‌‌‌انگیزی سریع و دقیق انجام می‌شود. اما این فناوری جدید علاوه بر مزایای شگرف خود، تهدیدات جدیدی را به همراه دارد که یکی از مهم‌ترین آنها، به چالش کشیدن اصول امنیتی در دنیای دیجیتال است. به‌‌‌ویژه سیستم‌‌‌های رمزنگاری که در بستر آنها اطلاعات حساس و حیاتی مانند داده‌‌‌های مالی و هویتی ذخیره می‌‌‌شوند، تحت‌‌‌تاثیر کامپیوترهای کوانتومی قرار خواهند گرفت.

از آنجا که فناوری کوانتومی به‌‌‌طور خاص توانایی‌‌‌هایی دارد که می‌تواند بسیاری از الگوریتم‌‌‌های رمزنگاری که تاکنون به‌‌‌عنوان استاندارد در دنیای دیجیتال به کار می‌‌‌روند را در هم شکند، نگرانی‌های زیادی در مورد امنیت سیستم‌‌‌هایی همچون بلاک‌چین مطرح شده است. بلاک‌چین، به‌‌‌عنوان یک ساختار امنیتی که بر پایه رمزنگاری پیچیده و الگوریتم‌‌‌های خاص بنا شده، به‌‌‌شدت در معرض تهدیدات ناشی از پیشرفت‌‌‌های کامپیوترهای کوانتومی قرار دارد.

گوگل و تراشه کوانتومی «ویلو»

در این راستا، پیشرفت‌‌‌هایی همچون معرفی تراشه کوانتومی ویلو (Willow)  توسط گوگل، ابعاد جدیدی به این نگرانی‌ها افزوده است. این تراشه قادر است محاسباتی که برای کامپیوترهای کلاسیک زمان زیادی می‌‌‌برد، در عرض چند دقیقه انجام دهد. این جهش در دنیای کامپیوترهای کوانتومی، قدرت پردازش آنها را به‌‌‌طرز چشمگیری افزایش می‌دهد و می‌تواند تهدیدی جدی برای سیستم‌‌‌هایی باشد که امنیت آنها بر پایه رمزنگاری‌‌‌های کلاسیک استوار است. به‌‌‌ویژه در حوزه بلاک‌چین، جایی که رمزنگاری به‌‌‌عنوان عنصر حیاتی برای تامین امنیت تراکنش‌‌‌ها و داده‌‌‌های کاربران عمل می‌کند، ظهور کامپیوترهای کوانتومی به‌‌‌طور جدی می‌تواند اعتماد عمومی به این فناوری را تهدید کند.

رمزنگاری پساکوانتومی

با وجود این تهدیدات، متخصصان و پژوهشگران به‌‌‌دنبال راه‌‌‌حل‌‌‌هایی هستند تا بلاک‌چین و سایر سیستم‌‌‌های رمزنگاری را در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی مقاوم کنند. یکی از این راه‌‌‌حل‌‌‌ها، استفاده از رمزنگاری پساکوانتومی است. این نوع رمزنگاری به گونه‌‌‌ای طراحی شده که نه تنها از حملات معمولی، بلکه از حملات کامپیوترهای کوانتومی نیز مصون باشد. بنابراین، رمزنگاری پساکوانتومی می‌تواند به‌‌‌عنوان پاسخ مناسب به چالش‌‌‌های پیش‌‌‌روی بلاک‌چین در عصر کوانتومی باشد.

یکی از مهم‌ترین تکنیک‌‌‌هایی که در حال حاضر در دنیای بلاک‌چین برای مقابله با تهدیدات کوانتومی معرفی شده، اثبات‌‌‌های بدون دانش  (Zero-Knowledge Proofs) است. این روش به‌‌‌طور خاص به‌‌‌منظور محافظت از حریم خصوصی کاربران و همچنین افزایش سرعت و کارآیی تراکنش‌‌‌ها طراحی شده است. اما نکته قابل‌‌‌توجه این است که برخی از انواع اثبات‌‌‌های بدون دانش به‌‌‌طور خاص مقاوم در برابر حملات کوانتومی طراحی شده‌‌‌اند. این اثبات‌‌‌ها، به‌‌‌جای فاش کردن اطلاعات حساس، تنها به دنبال اثبات صحیح بودن یک داده خاص هستند، بدون اینکه خود داده به‌‌‌طور آشکار منتشر شود.

این ویژگی باعث می‌شود که اثبات‌‌‌های بدون دانش در دنیای بلاک‌چین به ابزاری موثر و امن برای مقابله با تهدیدات کوانتومی تبدیل شوند. علاوه بر این، استفاده از اثبات‌‌‌های بدون دانش به‌‌‌عنوان راه‌‌‌حل‌‌‌هایی برای بهبود مقیاس‌‌‌پذیری بلاک‌چین‌‌‌ها و کاهش هزینه‌‌‌های تراکنش‌‌‌ها در این سیستم‌‌‌ها نیز مطرح شده است.

تکنولوژی رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم

یکی از پیشرفته‌‌‌ترین و موثرترین فناوری‌‌‌ها در حوزه رمزنگاری پساکوانتومی که به‌‌‌ویژه در دنیای بلاک‌چین مورد استفاده قرار می‌‌‌گیرد، STARKs (Scalable Transparent Argument of Knowledge)  است. این تکنولوژی به‌‌‌طور خاص به یک نوع جدید از الگوریتم‌‌‌های رمزنگاری نیاز دارد که از توابع هش (ابزارهای ریاضی هستند که داده‌‌‌های ورودی را به یک خروجی ثابت به نام «هش» تبدیل می‌کنند) به‌‌‌جای الگوریتم‌‌‌های پیچیده رمزنگاری استفاده می‌کند. در حالی که الگوریتم‌‌‌های رمزنگاری رایج مانند RSA و ECC به راحتی می‌توانند توسط کامپیوترهای کوانتومی شکسته شوند، STARKs  یک روش مقاوم در برابر این تهدیدات فراهم می‌‌‌آورد که به‌‌‌طور موثری می‌تواند از بلاک‌چین‌‌‌ها و سیستم‌‌‌های مشابه در برابر حملات کوانتومی محافظت کند.

مهم‌ترین ویژگی STARKs این است که برخلاف سیستم‌‌‌های رمزنگاری سنتی، به‌‌‌طور خاص طراحی شده تا در برابر کامپیوترهای کوانتومی ایمن باشد. این الگوریتم‌‌‌ها به‌‌‌جای استفاده از توابع پیچیده برای رمزنگاری داده‌‌‌ها، تنها از توابع هش ساده و مستحکم استفاده می‌کنند که قادر به مقاومت در برابر حملات کوانتومی هستند. علاوه بر این،  STARKs  به ‌‌‌عنوان یک سیستم رمزنگاری مقیاس‌‌‌پذیر شناخته می‌شود که می‌تواند حجم بالایی از تراکنش‌‌‌ها را در فضای کمتری ذخیره کند.

آینده بلاک‌چین در دنیای کامپیوترهای کوانتومی

با توجه به تهدیدات موجود از سوی کامپیوترهای کوانتومی، کارشناسان و پژوهشگران بر این باورند که آینده بلاک‌چین در دنیای کوانتومی می‌تواند به‌‌‌طور شگفت‌‌‌انگیزی تغییر کند. در حالی که کامپیوترهای کوانتومی تهدیداتی جدی برای سیستم‌‌‌های رمزنگاری موجود به‌‌‌شمار می‌‌‌آیند، همین تهدیدات می‌توانند به‌‌‌عنوان فرصتی برای نوآوری و پیشرفت در دنیای بلاک‌چین و رمزنگاری عمل کنند. الی بن-ساسون، بنیان‌گذار و مدیرعامل StarkWare، اعتقاد دارد که فناوری‌‌‌های جدید مانند STARKs و اثبات‌‌‌های بدون دانش نه تنها می‌توانند از بلاک‌چین‌‌‌ها در برابر تهدیدات کوانتومی محافظت کنند، بلکه این فرصت را فراهم می‌‌‌آورد که دنیای بلاک‌چین وارد مرحله جدیدی از پیشرفت و توسعه شود. رمزنگاری پساکوانتومی به‌‌‌ویژه در حوزه بلاک‌چین، به‌‌‌عنوان یک فناوری کلیدی می‌تواند آینده‌‌‌ای روشن و مقاوم در برابر تهدیدات جدید فراهم کند. به گفته وی، هدف تنها محافظت از بلاک‌چین‌‌‌ها در برابر تهدیدات کوانتومی نیست، بلکه تلاش برای تبدیل این تهدیدات به فرصتی برای بهبود امنیت و مقیاس‌‌‌پذیری این سیستم‌‌‌هاست.

تهدید یا فرصت؟

کامپیوترهای کوانتومی، بدون شک، تهدیدی جدی برای بسیاری از سیستم‌‌‌های رمزنگاری و امنیتی به‌‌‌شمار می‌‌‌روند. اما در دنیای بلاک‌چین، این تهدید می‌تواند به‌‌‌عنوان یک کاتالیزور برای تحول و نوآوری عمل کند. STARKs، اثبات‌‌‌های بدون دانش و سایر تکنولوژی‌‌‌های پساکوانتومی، نشان می‌دهند که با گام‌‌‌های صحیح و استفاده از ابزارهای مناسب، بلاک‌چین‌‌‌ها قادر خواهند بود از تهدیدات کوانتومی به‌‌‌عنوان فرصتی برای رشد و پیشرفت استفاده کنند. در این مسیر، رمزنگاری پساکوانتومی می‌تواند نقش کلیدی در فراهم کردن آینده‌‌‌ای امن و پایدار برای دنیای بلاک‌چین ایفا کند. در نهایت، با توجه به روند رو به رشد تحقیقات و نوآوری‌‌‌ها در حوزه رمزنگاری پساکوانتومی، بلاک‌چین‌‌‌ها می‌توانند در برابر تهدیدات کامپیوترهای کوانتومی مقاوم‌‌‌تر شده و به‌‌‌طور گسترده‌‌‌تر و امن‌‌‌تر در دنیای دیجیتال عمل کنند.