گزارش: رایانه های کوانتومی به زودی می توانند رمزنگاری بلاک چین را بشکنند

کارشناسان رمزنگاری تا حدودی نسبت به مقیاس پذیری این فناوری شک دارند، اما احتمال موفقیت را رد نمی کنند.

طبق یک مقاله اخیر، محققان چینی ادعا می کنند که راه جدیدی برای شکستن الگوریتم امضای Rivest-Shamir-Adleman 2048 بیتی (RSA-2048) موجود در بلاک چین و سایر پروتکل های امنیتی پیدا کرده اند. RSA یک تکنیک رمزنگاری است که از یک کلید عمومی برای رمزگذاری اطلاعات و یک کلید خصوصی برای رمزگشایی آنها استفاده می کند.

برای نقض الگوریتم RSA-2048، مانند سایر الگوریتم‌های خانواده اعداد RSA، باید فاکتورهای اول یک عدد با ۶۱۷ رقم اعشاری و ۲۰۴۸ رقم باینری را پیدا کنیم. کارشناسان تخمین می زنند که برای یک کامپیوتر معمولی ۳۰۰ تریلیون سال طول می کشد تا کلید رمزنگاری RSA-2048 را بشکند. اما محققان چینی در مقاله خود می گویند که رمزگذاری را می توان با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی با ۳۷۲ کیوبیت یا واحدهای اولیه اطلاعات که به عنوان یک پروکسی برای قدرت محاسباتی عمل می کند، معکوس کرد.

در مقایسه، آخرین کامپیوتر کوانتومی IBM Osprey دارای ۴۳۳ کیوبیت قدرت پردازشی است. پیش از این، کارشناسان محاسبه کردند که ۱۳۴۳۶ کیوبیت برای فاکتور RSA-2048 روی یک کامپیوتر کوانتومی با استفاده از الگوریتم Shor (روش فاکتورسازی کوانتومی) مورد نیاز است.

برخلاف کامپیوترهای معمولی که بر مبنای دودویی ۰ یا ۱ کار می‌کنند، کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت‌هایی استفاده می‌کنند که می‌توانند در دمای ۲۷۳- درجه سانتی‌گراد (۴۵۹.۴- درجه فارنهایت) حالت‌های نامتناهی را به خود بگیرند. این با استفاده از خنک کننده گاز مایع به دست می آید. به این ترتیب، یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند تمام راه‌حل‌های ممکن برای یک مشکل رمزنگاری را برنامه‌ریزی کند و همه آن‌ها را به یکباره امتحان کند و کارایی را در مقیاس نجومی افزایش دهد.

همانطور که بروس اشنایر رمزنگار آمریکایی بیان کرد، محققان چینی “تکنیک های فاکتورسازی کاهش شبکه کلاسیک را با الگوریتم های بهینه سازی تقریب کوانتومی” برای تولید اعداد ۴۸ بیتی با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی ۱۰ کیوبیتی ترکیب کردند. به نظر می رسد شما با موفقیت آن را فاکتور گرفته اید. Schneier می‌گوید: «و در حالی که همیشه مشکلات بالقوه‌ای وجود دارد که چیزی شبیه به این را با ضریب ۵۰ تغییر دهید، هیچ مانع آشکاری وجود ندارد.

راجر گرایمز کارشناس امنیتی افزود:

ظاهراً شخص دیگری اعلام کرده بود که می‌تواند رمزنگاری نامتقارن مرسوم را با استفاده از رایانه‌های معمولی بشکند… اما یک بازبین نقصی در الگوریتم او پیدا کرد و شخص مقاله را بست. همه چیز را می توان با یک کامپیوتر کوانتومی کوچک حل کرد.

اشنایر همچنین هشدار داد که این الگوریتم بر یک مقاله اخیر در مورد فاکتورسازی که توسط پیتر اشنور نوشته شده است، متکی است. در این مقاله، آن الگوریتم برای بیت‌های کوچک به خوبی کار می‌کند، اما برای اندازه‌های بزرگ خراب می‌شود، بدون توضیح واضح. اشنایر می نویسد: “اگر این درست باشد که مقاله چینی بر روش شنول تکیه دارد که مقیاس بندی نمی کند، پس روش این مقاله چینی نیز مقیاس نخواهد شد.”

“به طور کلی، شرط هوشمند این است که فناوری جدید کار نخواهد کرد. اما یک روز، این شرط اشتباه خواهد بود.”

کامپیوترهای کوانتومی همچنین توسط عوامل عملیاتی مانند اتلاف حرارت و زیرساخت های خنک کننده پیچیده -۲۷۳ درجه سانتیگراد (۴۵۹.۴- درجه فارنهایت) محدود می شوند. بنابراین، تعداد اسمی کیوبیت‌های مورد نیاز برای معکوس کردن یک الگوریتم رمزنگاری احتمالاً بسیار بیشتر از برآوردهای نظری است.

اگرچه محققان هنوز این کار را انجام نداده‌اند، اما از نظر تئوری می‌توان این روش را به دیگر پروتکل‌های RSA-2048 مورد استفاده در فناوری اطلاعات مانند HTTPS، ایمیل، مرور وب و احراز هویت دو مرحله‌ای تکرار کرد. او قبلا گفته بود که اهداف بلندمدت او شامل ضد کوانتیزه کردن بلاک چین است. در تئوری، این امر مستلزم انشعاب شبکه برای استفاده از الگوریتم‌های رمزگذاری مرتبه بالاتر است که به کیوبیت‌های بیشتری برای کرک کردن نیاز دارد.

جفری آلبوس سردبیر Cointelegraph در این مقاله مشارکت داشت.

نویسنده: Zhiyuan Sun