مقاوم‌ شدن شبکه سولانا در برابر تهدیدات کوانتومی؛ Winternitz Vault چیست؟

توسعه‌دهندگان شبکه سولانا، راهکار جدیدی را توسعه داده‌اند که با استفاده از یک تکنیک رمزنگاری قدیمی، از دارایی‌های کاربران در برابر حملات احتمالی رایانه‌های کوانتومی محافظت می‌کند.

به گزارش میهن بلاکچین، این راهکار که “Solana Winternitz Vault” نام دارد، از سیستمی مبتنی بر امضاهای هش استفاده می‌کند و برای هر تراکنش کلیدهای جدیدی تولید می‌کند.

جزئیات راهکار Winternitz سولانا

این راهکار به یکی از آسیب‌پذیری‌های شناخته‌شده در فناوری بلاکچین می‌پردازد. رایانه‌های کوانتومی می‌توانند الگوریتم‌هایی که کیف پول‌های ارز دیجیتال را ایمن می‌کنند، بشکنند.

زمانی که کاربران تراکنش‌های خود را امضا می‌کنند، کلیدهای عمومی آن‌ها آشکار می‌شود. به‌طور نظری، رایانه‌های کوانتومی قدرتمند می‌توانند با استفاده از الگوریتم ECDSA و با توجه به کلید عمومی، کلید خصوصی را استخراج کنند.

در حال حاضر، این Winternitz Vaults به‌عنوان یک قابلیت اختیاری ارائه شده است و نه یک به‌روزرسانی امنیتی برای کل شبکه. به همین دلیل، هیچ فورکی در کار نیست. این بدان معناست که کاربران باید به طور فعال ذخیره وجوه خود را به جای کیف‌پول‌های معمولی سولانا در Winternitz Vaults ذخیره کنند تا وجوه آنها مقاپم در برابر حملات کوانتومی باشد.

دین لیتل (Dean Little)، یکی از توسعه‌دهندگان این پروژه، گفته که این راهکار از یک پروتکل رمزنگاری به نام امضاهای یکبار مصرف وینترنیتز (Winternitz One-Time Signatures) استفاده می‌کند.

این سیستم با تولید ۳۲ کلید خصوصی اولیه آغاز می‌شود و هر یک از این مقادیر را ۲۵۶ بار هش می‌کند تا یک کلید عمومی ایجاد کند. این سیستم به‌جای ذخیره‌سازی کل کلید عمومی، فقط یک هش از آن برای اعتبارسنجی ذخیره می‌کند و همچنین با هر تراکنش، کیف پول بسته شده و یک کیف پول جدید با کلیدهای تازه باز می‌شود.

اگر این اصطلاحات برایتان عجیب است، می‌توانید به این مثال غیر دقیق اما مشابه فکر کنید: اگر هر بار که خریدهای خود را پرداخت می‌کنید، یک کارت اعتباری جدید دریافت کنید، دیگر هیچ هکری نمی‌تواند شماره کارت شما را قبل از پرداخت بعدی حدس بزند.

لیتِل این‌گونه توضیح داد:

در حالی که هیچ‌کس نمی‌تواند فرآیند هش را معکوس کند، همه می‌توانند از مقدار قبلی به مقدار جدید هش کنند.

در واقع حدود ۵۰٪ احتمال دارد که هر امضا برای تراکنش‌های آینده در معرض خطر قرار گیرد. به همین دلیل است که این کیف پول‌ها پس از هر تراکنش، کلیدهای جدیدی تولید می‌کنند.

مقاومت کوانتومی و تاریخچه آن در دنیای بلاکچین

اگرچه پیاده‌سازی این سیستم توسط سولانا یک گام مهم برای این شبکه محسوب می‌شود، اما رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم موضوع جدیدی در دنیای بلاکچین نیست. دیوید چام (David Chaum) که اغلب به‌عنوان «پدرخوانده کریپتو» شناخته می‌شود، در سال ۲۰۱۹ پروژه Praxxis را برای مقابله با تهدیدات رایانه‌های کوانتومی راه‌اندازی کرد.

تیم توسعه‌دهنده این پروژه، پروتکلی را برای اجماع توسعه داد که مشکلات مرتبط با مقیاس‌پذیری، حریم خصوصی و امنیت را حل کند و در عین حال در برابر حملات کوانتومی مقاوم باشد.

بحث درباره مقاومت کوانتومی در دنیای کریپتو، پس از اینکه گوگل در سال ۲۰۱۹ درباره دستیابی به برتری کوانتومی صحبت کرد، شدت گرفت. رایانه ۵۳ کیوبیتی این شرکت محاسباتی را که کامپیوترهای سنتی برای انجام آن بیش از ۱۰,۰۰۰ سال زمان نیاز داشتند در ۲۰۰ ثانیه انجام داد. اخیراً نیز تراشه‌های Willow گوگل توانستند محاسباتی را که سریع‌ترین ابررایانه‌های حال حاضر جهان برای پردازش آن به ۷ سپتیلیون سال زمان نیاز دارند در ۵ دقیقه انجام دهند.

با این حال، پژوهشگران دانشگاه کرنل اعلام کردند که برای شکستن یک کلید رمزنگاری ۱۶۰ بیتی بیضوی، حدود ۱,۰۰۰ کیوبیت لازم است که بسیار بیشتر از ظرفیت فعلی رایانه‌های کوانتومی است. با این وجود، بسیاری از پروژه‌های بلاکچین منتظر نمانده‌اند. برای مثال، QAN ادعا کرده که در مرحله بتا به «سختی کوانتومی»  (Quantum Hardness) دست یافته است، در حالی که سایر پروتکل‌ها به‌طور بی‌سروصدا پایه‌های رمزنگاری خود را به‌روز کرده‌اند.