پردازش کوانتومی
آرمان جنگ میری | 2017.10.30

پردازش کوانتومی و ایجاد مقاوت های امنیتی در روش استخراج گواه اثبات سهام

در حالی که دو روش گواه اثبات کار (Proof Of Work) و گواه اثبات سهام (Proof Of Stake)، هنوز هم از بهترین روش های کسب درآمد در ازای استخراج رمزارزها محسوب می شوند، وضعیت آینده آنها شدیدا به پیشرفت های پردازش های کوانتومی وابسته هست. به این دلیل که پیشرفت در زمینه پردازش های کوانتومی، می تواند منجر به ارزان تر شدن و سریع تر شدن استخراج رمزارزها شده و در نتیجه قیمت آنها را به مقدار زیادی کاهش دهد. ظهور کامپیوترهای کوانتومی بسیار نزدیک است و در حالی که بسیاری نگران کاهش قیمت رمزارزها در نتیجه ظهور این کامپیوترها هستند، واقعیت این است که افزایش سختی استخراج و یا سهام در الگوریتم های رمزنگاری  رمزارزها در بلاکچین ها به مرور زمان پیچیده تر شده و خود را با قدرت محاسباتی کامپیوترها تطبیق می دهند. دقیقا مانند زمانی که استخراج رمزارزها از پرندازه ها (CPU ها) به پردازنده های گرافیکی (GPUها) منتقل شدند. الگوریتم هایی که از آرایه های قابل برنامه نویسی میدانی (field-programmable gate array) به الگوریتم هایی بر مبنای سخت افزارهایی با مدارهای تک کاربردی (application-specific integrated circuits ) مانند استخراج کننده های شرکت Bitmain، تبدیل شدند.

تنها خطر واقعی ای که پردازش های کوانتومی برای رمزارزها دارد حمله به رمزنگاری کلید های عمومی می باشد.

پردازش کوانتومی و بیتکوین

آقای ساتوشی ناکاماتو، بیتکوین را بر اساس مدل “خروجی تراکنش های خرج نشده (UTXO)” طراحی کرده است. به زبان ساده تر، تمام بیتکوین های موجود در کیف پول شما، در اصل یادداشتی از تغییرات اتفاق افتاده در شبکه بلاکچین بیتکوین می باشند و وقتی تراکنشی انجام می شود، در اصل این تغییرات ذخیره شده با تغییرات جدید ترکیب شده و فرستاده می شوند. وقتی یک بیتکوین خرج می شود، کلیدهای عمومی آن با شبکه بلاکچین بیتکوین به صورت عمومی به اشتراک گذاشته می شود و از این طریق می توانند تایید کنند که شما بیتکوین های خود را به کیف پولی با کلید عمومی دیگر ( کیف پول دیگر ) فرستاده اید. مشکل کامپیوترهای کوانتومی این است که این کامپیوترها برای اولین بار می توانند الگوریتم های رمزگذاری شبکه بیتکوین را رمزگشایی معکوس نمایند و با داشتن کلیدهای عمومی شما، کلید خصوصی کیف پول شما که در بردارنده تمامی اطلاعات کیف پولتان است را به دست آورند؛ به همین دلیل استفاده از یک آدرس ثابت برای کیف پول، بعد از فراگیر شدن کامپیوترهای کوانتومی ، معضل بسیار بزرگی خواهد بود.

در مدل UTXO، حتی با انجام کوچک ترین تراکنش ها نیز، آدرس کیف پول تغییر می کند. از آنجا که آدرس هایی که تا به حال تراکنشی با آنها انجام نشده است، به طور عمومی در شبکه بلاکچین منتشر نشده اند، از خطر حمله به  کلیدهای عمومی در امان هستند. اما این امر باعث تغییر این واقعیت نمی شود که بسیاری از کاربرهای غیر حرفه ای بیتکوین، معمولا برای راحتی بیشتر، چندین و چند بار از یک آدرس در تراکنش های خود استفاده می کنند. همچنین بسیاری از کسب و کارهای پذیرای بیتکوین نیز که از استیکرهای دریافت بیتکوین یا پوزهای بیتکوین استفاده می کنند، در بسیاری از موارد مجبور به استفاده از یک آدرس هستند.

عملیات و ایرادات وارده به روش گواه اثبات سهام (POS)

به فرآیند بدست آوردن درآمد از POS می گویند staking. حین پروسه staking ، مانند تراکنش های بانکی، موجودی کیف پول شما برای لحظه ای قفل شده و برای لحظه ای کوین های آن در اختیار شبکه قرار گرفته و در این لحظه امکان خرج کردن از آن وجود ندارد. از آنجا که  این فرایند در واقع، قرض دادن تمامی پول های خود برای لحظه ای به شبکه می باشد، در هنگام برگشت پول ها به حساب شما درصدی به عنوان سود (در قالب رمزارز) به حساب شما واریز می شود (درست مانند بانک ها). در حال حاضر، تعداد زیادی از کارگزاران و تامین کنندگان رمزارزها به روش POS وجود دارند که هر کدام درصد سود سالیانه متفاوتی را ارایه می دهند. ناگفته نماند که سود ارائه شده توسط آنها بسیار بیشتر از سود بانک ها و موسسات مالی مختلف می باشد.

در بیشتر این مراکز، رمزارزهای شما باید به صورت آنلاین در گرو شبکه قرار بگیرند تا به شما سود پرداخت شود. به همین دلیل اگر شما توانایی ارتباط دائم با اینترنت را نداشته باشید یا بخاطر امنیت بیشتر و ترس از حملات اینترنتی، نخواهید تا همیشه حسابتان به اینترنت متصل باشد، نمی توانید از سود این سرویس ها بهره مند شوید.

در حالی که روش “گواه اثبات سهام” انرژی و توان پردازشی بسیار کمی مصرف می کند ولی همچنان روش گواه اثبات کار (POW)، از دید بسیاری از استخراج کنندگان نسبت به این روش ارجحیت دارد. یکی از مهم ترین فاکتورهایی که طرفداران روش POW مطرح می کنند، همین موضوع امکان هک کلیدهای عمومی کیف پول شما در هنگام قفل شدن حساب می باشد.

این ادعا به این دلیل وارد می باشد که در هنگام گرو گذاشتن رمزارزها در این روش، معمولا  آنها در تعداد محدودی آدرس ذخیره می شوند (بیشتر در یک آدرس) و این آدرس در هنگام اشتراک با شبکه از حالت رمز نگاری شده خارج می شود.

یکی از پروژه هایی که به هدف افزایش امنیت رمزارزها در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی در دست اجرا است، پروژه متن باز Particl است که خودش نیز بر روی بستر فناوری بلاکچین ساخته شده است. در زیر به توضیح این خواهیم پرداخت که چگونه این پروژه با استفاده از نوآوری هایی چون سهام دهی سرد (یا Cold Staking)، چند امضایی بودن آدرس ها (multi-signatures) و کیف پول های HD، در حال افزایش امنیت تراکنش های POS، افزایش درآمد حاصله از این روش و ارائه راهی امن و غیرقابل ردیابی برای خرج توکن های آن ( یعنی PART ) می باشد.

 

Cold Staking

به زبان بسیار ساده این روش، کلید های عمومی کیف پول شما را در هنگام تراکنش، مانند کلیدهای خصوصی شما،  شخصی و امن نگه می دارد.

البته با این روش نیز، برای کسب درآمد کیف پول شما همچنان باید به اینترنت متصل باشد ولی به دلیل اضافه شدن قابلیت چند امضایی بودن آدرس ها، عملیات گرو رمزارزها می تواند به طور همزمان از طریق چند کامپیوتر انجام شود.

با استفاده از نو آوری “گرو سرد” یا cold staking ارائه شده در پروژه Particl، یک فرد می تواند از یک کامپیوتر، رمز ارزهای خود را برای کسب درآمد در اختیار شبکه قرار دهد و با کامپیوتر دیگر، به مصرف رمزارزهای خود با کیف پول های دارای قابلیت HD، مانند کیف پول Ledger یا برنامک اختصاصی پروژه Particl (یعنی Copay App ) بپردازد.

در رابطه با مبحث امنیت در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی، این روش، معکوس کردن کلیدهای عمومی و دستیابی به کلیدهای خصوصی از طریق آنها را تقریبا غیر ممکن می کند. به زبان ساده تر، کامپیوتری که تنها نقش گرو را ایفا می کند، کلید عمومی متفاوتی از کیف پول های دیگر که در حال مصرف رمزارزها می باشند را در اختیار شبکه قرار می دهد. برای اینکه یک نفر بتواند رمزارزهای شما را بدزدد، باید هم کلید خصوصی کیف پول مصرفی شما را پیدا کند و هم کلید خصوصی کیف پولی که در آن در حال کسب درآمد هستید، تا بتواند از ویژگی چند امضایی استفاده کند.

 

نتیجه گیری

در حالی که هنوز هم اکثر رمزارزها، از قابلیت “گرو سرد” پشتیبانی نمی کنند، ولی Particl ، تنها پلتفرم ارائه دهنده این خدمات نیست. چند شرکت دیگر از جمله BlueCoin و BlackHalo نیز در این زمینه فعال هستند.

اگر دنبال راهی برای کسب درآمد خودکار و مطئمن از رمزارزها در بلند مدت هستید، امنیت دربرابر کامپیوترهای کوانتومی فاکتوری بسیار مهم هست. با نگاهی به نیم قرن گذشته متوجه می شویم که کامپیوترها روز به روز در حال پیشرفته تر شدن و قوی تر شدن هستند و یک پیشرفت ناگهانی در قدرت پردازشی کامپیوترها می تواند ارزش رمزارزهایی که دربرابر حملات کوانتومی مقاوم نیستند را به 0 برساند.

دیدگاه هایی که در این مقاله ارائه شده اند، متعلق به نویسنده می باشند و لزوماً مربوط به Coiniran نمی باشد و نباید به آن نسبت داده شود.

source & image