الحماية ما بعد الكم: الذكاء الاصطناعي اكتشف ثغرة في أحد المرشحين للتوقيعات الرقمية الجديدة

تصدرت الحماية ما بعد الكم العناوين مرة أخرى بعد إعلان شركة Anthropic: نموذج Claude Mythos Preview كشف عن نوع جديد من الهجمات على خوارزمية التوقيع الرقمي HAWK، التي تُعتبر من بين الأدوات المحتملة للتشفير ما بعد الكم في المستقبل.

وفقًا للشركة، استغرق البحث حوالي 60 ساعة، وكانت تكلفة الحسابات حوالي 100,000 دولار. الطريقة الجديدة تقلل من تعقيد كسر المفتاح لأضعف نسخة من HAWK من حوالي 2⁶⁴ إلى 2³⁸ عملية.

تظل الخيارات الأكثر أمانًا للمفاتيح مقاومة حتى الآن. لكن لهذا الاختيار نقطة ضعف: الخوارزمية تفقد تقريبًا ميزتها في الكفاءة. بعبارة أخرى، قد تكون أكثر أمانًا، لكنها لم تعد مريحة، وهو ما كان يُنظر إليه على أنه سبب استخدامها.

لماذا لا تمثل هذه تهديدًا مباشرًا لبيتكوين وإيثيريوم لا تؤثر هذه الاكتشافات بشكل مباشر على بيتكوين وإيثيريوم. في هذه الشبكات، يتم استخدام نوع آخر من التوقيع - التشفير البيضاوي، وكان التجربة موجهة نحو شيء آخر. نظام التشفير الخاص بهم يعتمد على المفتاح العام بطريقة مختلفة: التوقيع الإلكتروني يؤكد حق المالك في التصرف في العملات، والعنوان العام لا يكشف المفتاح الخاص (التشفير يعتبره السر الرئيسي للمستخدم).

لكن الإشارة للسوق لا تزال مهمة: تطوير الذكاء الاصطناعي يسرع من البحث عن حلول حماية جديدة، وكذلك الهجمات. بالنسبة لأمن الكمبيوتر، يعني ذلك أن الأنظمة التشفيرية الواعدة وأي تشفير جديد يجب أن تُختبر بشكل أسرع وأشد.

كلما طالت مدة احتفاظ النظام بالأسرار، كلما احتاج إلى الاستعداد مبكرًا للانتقال إلى الخوارزميات ما بعد الكم: البيانات التي تم اعتراضها اليوم قد تحاول فك تشفيرها على أجهزة الكمبيوتر الأكثر قوة غدًا.

ما هي الحماية ما بعد الكم بكلمات بسيطة الحماية ما بعد الكم هي الانتقال إلى طرق تشفير يجب أن تتحمل الهجمات من ليس فقط أجهزة الكمبيوتر العادية، ولكن أيضًا أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية. إنها مهمة للبيانات التي تحتاج إلى التخزين لسنوات: العمليات المالية، الأنظمة الحكومية، الخدمات السحابية، أجهزة إنترنت الأشياء، والاتصالات المحمية.

الحماية التشفيرية بشكل عام ضرورية لإخفاء البيانات عن الغرباء، ومنع تغييرها دون ملاحظة، وتأكيد من الذي وقع الرسالة أو العملية. هذه ثلاث مهام أساسية: السرية، والسلامة، والمصادقة.

ما هي الخوارزميات ما بعد الكم الخوارزمية ما بعد الكم هي مخطط تشفير أو توقيع رقمي مصمم ليكون مقاومًا للهجمات الكمومية. تشمل هذه الأساليب الخوارزميات المستندة إلى الشبكات، والرموز، ومتعددات الحدود، ودوال التجزئة، والانحناءات. HAWK هو أحد هذه المرشحين، على الرغم من أنه لا يُستخدم حاليًا في بيتكوين.

التشفير الكمومي هو فكرة منفصلة: لحماية القناة، تُستخدم خصائص الجسيمات الكمومية، وليس فقط صعوبة المسألة الرياضية. في التشفير التقليدي، تعتمد الأمان عادةً على أن كسر المفتاح يكاد يكون مستحيلًا؛ في النهج الكمومي، يجب أن تترك محاولة اعتراض المفتاح أثرًا.

من أين يأتي خطر الكم الخطر الرئيسي الذي يتحدث عنه صناعة التشفير يتعلق بأجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية. إذا أصبح الكمبيوتر الكمومي القوي واقعًا، فيمكنه نظريًا حساب المفاتيح الخاصة من المفاتيح العامة المعروفة. وهكذا يظهر الخطر للعديد من الأنظمة التي تعتمد أنظمتها التشفيرية على صعوبة الحسابات العكسية.

تستند مثل هذه السيناريوهات إلى ميكانيكا الكم، وغالبًا ما يُذكر في التشفير خوارزمية شور: إنها خطيرة بالنسبة للأنظمة التي تعتمد أمانها على التحليل أو اللوغاريتمات المنفصلة. تعتمد RSA وDSA وECDSA وDH وElGamal على مثل هذه المهام، لذا عند ظهور أجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية بما فيه الكفاية، قد تتعرض التجارة الإلكترونية، والعمليات المصرفية، والاتصالات المحمية، والخدمات التي تؤكد الثقة من خلال التوقيع أو تبادل المفاتيح للخطر.

تستخدم بيتكوين المفاتيح العامة عند إجراء التحويلات. هناك منطق مشابه في العملات المشفرة الأخرى، وكذلك إلى حد ما في تطبيقات البنوك. لذلك، أصبحت التشفير ما بعد الكم واتجاهات PQC ليست موضوعًا علميًا مجردًا، بل مسألة عملية للبنية التحتية.

كيف تستعد لتهديدات الكم تبدأ الاستعدادات بجرد: يجب أن نفهم أين تُستخدم التوقيعات، وتبادل المفاتيح، والتخزين طويل الأمد للبيانات الحساسة. ثم يجب متابعة معايير NIST وISO، واختبار المخططات ما بعد الكم في الأنظمة التجريبية، وتوفير المرونة التشفيرية بحيث يمكن استبدال الخوارزميات دون إعادة بناء كاملة للبنية التحتية.

عمليًا، يعني هذا تحديث المكتبات، والتحقق من التوافق، وخطة لترحيل المفاتيح والعناوين، بالإضافة إلى المخططات المركبة لفترة الانتقال، حيث تعمل الحماية التقليدية جنبًا إلى جنب مع الحماية ما بعد الكم.

ماذا يناقشون لبيتكوين قد تكون التوقيعات الحالية غير كافية عندما تظهر أجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية. لذلك، يقوم العلماء مسبقًا بتطوير مخططات جديدة مصممة لمواجهة الهجمات الكمومية. HAWK هو أحد هذه الخيارات الاحتياطية، لكنه غير مستخدم حاليًا، ولا يُخطط لتطبيقه في بيتكوين.

• BIP-360 - خطة الانتقال إلى عناوين مقاومة للكم. يتضمن عدة خوارزميات للاختيار من بينها: إذا تم اختراق خيار واحد، يمكن للشبكة الانتقال إلى خيار آخر.
• BIP-361 - فكرة تجميد أكثر من ثلث جميع بيتكوين الموجودة على العناوين القديمة والأكثر عرضة للخطر. يعتقد المؤلفون أن الوقت ينفد، حيث تتسارع حتى الهجمات التقليدية، غير الكمومية، بمعدل 20 مرة في ظل تطور الذكاء الاصطناعي.

على الرغم من أن تهديد الكم لا يزال نظريًا، إلا أنه يغير السوق بالفعل. تقوم الصناعة بتنفيذ آليات الحماية والحلول ما بعد الكم في مشاريع التشفير، ويخصص المشاركون الرئيسيون عشرات الملايين من الدولارات لذلك. بعض شبكات البلوكتشين قد انتقلت بالفعل من المناقشات إلى الإعداد العملي لخوارزميات جديدة.

في هذا السياق، يزداد الاهتمام بالمعايير وحماية المفاتيح:

• يقوم NIST بتطوير معايير التشفير ما بعد الكم ويحدد المعايير للصناعة.
• تستثمر IBM وغيرها من الشركات التكنولوجية في تقنيات الكم.
• تصبح حماية المفاتيح جزءًا من الأمن السيبراني على المستوى الحكومي، بما في ذلك منطق الحرب السيبرانية.

يُقدَّم هذا المحتوى لأغراض معلوماتية عامة فقط، ولا يُشكل مشورة مالية أو استثمارية أو قانونية أو ضريبية. ولا ينبغي اعتبار أي فعاليات أو مكافآت أو عروض ترويجية عبر الإنترنت أو أي معلومات ذات صلة واردة فيه توصيةً أو طلبًا أو دعوةً لشراء الأصول المشفرة أو بيعها أو تداولها أو إجراء أي معاملات أخرى عليها. تتميز الأصول المشفرة بتقلبات سعرية مرتفعة وقد تؤدي إلى خسائر. وقد يختلف مدى توفر خدمات WEEX ومنتجاتها والفعاليات المرتبطة بها حسب المنطقة. وتقع على عاتقك مسؤولية التأكد من أن مشاركتك تتوافق مع القوانين واللوائح المحلية المعمول بها.