تُثبت سلسلة BNB الذكية نجاح العملات المشفرة المقاومة للكمبيوتر الكمومي رغم انخفاض معدل الإنتاجية بنسبة 50%

BNB Smart Chain تتقدم في اختبارات الأمان الكمومي

أكمل مطورو BNB Smart Chain اختبارًا واسع النطاق للتشفير المقاوم للكم، مقدمين أحد أوضح الأدلة حتى الآن على أن شبكات البلوكشين يمكنها الانتقال بعيدًا عن أنظمة التشفير الضعيفة قبل أن تصبح الحوسبة الكمومية تهديدًا عمليًا.
تركز الأبحاث على استبدال الخوارزميات التشفيرية المستخدمة حاليًا لتأمين المعاملات وتوافق المصادقين ببدائل ما بعد الكم التي تم توحيدها من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في الولايات المتحدة.

بينما يتفق الخبراء على نطاق واسع على أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية القادرة على كسر تشفير البلوكشين الحديث لا تزال بعيدة بسنوات، بدأت الصناعة في الاستعداد لمستقبل قد لا تكون فيه الأنظمة الحالية مثل توقيعات ECDSA و BLS آمنة بعد الآن. خوارزمية شور، وهي تقنية حوسبة كمومية، قادرة نظريًا على اختراق التشفير ذي المنحنى الإهليلجي الذي تقوم عليه معظم شبكات البلوكشين الرئيسية.

يستبدل اقتراح BNB Smart Chain التوقيعات التقليدية للمعاملات بـ ML-DSA-44، وهي خوارزمية توقيع قائمة على الشبكات تم توحيدها بموجب إطار عمل FIPS 204 التابع لـ NIST. يتم في الوقت نفسه ترقية تجميع الأصوات في طبقة التوافق باستخدام إثباتات pqSTARK.

تحسن هذه التغييرات بشكل كبير المقاومة النظرية للهجمات الكمومية، لكنها تكشف أيضًا عن القيود العملية للبنية التحتية الحالية للبلوكشين.

في ظل الإطار الجديد، يرتفع متوسط حجم المعاملة من حوالي 110 بايت إلى حوالي 2.5 كيلوبايت. على مستوى الشبكة، تزداد أحجام الكتل من حوالي 130 كيلوبايت إلى ما يقرب من 2 ميغابايت في ظل أحمال معاملات مكافئة.

في الاختبارات، انخفض معدل النقل بين 40% و50% حسب ظروف حجم العمل. وشهد الأداء عبر المناطق التأثير الأكبر، حيث تطلبت الكتل الأكبر وقتًا أطول للانتشار عبر عقد التحقق الموزعة جغرافيًا.

ومع ذلك، قال المطورون إن النتائج تثبت أن الترحيل الآمن من الهجمات الكمومية ممكن تقنيًا باستخدام المعايير والبنية التحتية الحالية.

اختبار الكم يحافظ على التوافق مع بنية البلوكشين الحالية

كان أحد الإنجازات الرئيسية في طبقة التوافق. على الرغم من أن التوقيعات الفردية لما بعد الكم أكبر بكثير من التوقيعات التشفيرية الحالية، إلا أن التجميع من خلال ضغط pqSTARK قلل من عبء اتصالات المصادقة إلى مستويات يمكن التحكم فيها.
في أحد الأمثلة، تم ضغط ستة توقيعات للمصادقة يبلغ مجموعها 14.5 كيلوبايت إلى إثبات يبلغ حوالي 340 بايت، مما أدى إلى نسبة ضغط تبلغ حوالي 43 إلى 1.

يحافظ الاقتراح أيضًا على التوافق مع أدوات بلوكتشين الحالية. تظل عناوين المحافظ دون تغيير عند 20 بايت وتستمر في الاعتماد على تنسيق keccak-256، مما يعني أن معظم المحافظ وSDKs والبنية التحتية لـ RPC لن تتطلب إعادة تصميم كبيرة.

اختار المطورون ML-DSA-44 بدلاً من المتغيرات الأمنية الأكبر حجمًا بسبب مخاوف تتعلق بالكفاءة. في حين أن الإصدارات الأقوى توفر حماية نظرية أعلى، فإنها تنتج أيضًا توقيعات أكبر حجمًا بشكل كبير مما قد يقلل من معدل الإنتاجية بشكل أكبر. وخلص الباحثون إلى أن ML-DSA-44 يوفر هامش أمان كافٍ بالنظر إلى التقديرات التي تشير إلى أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الصلة بالتشفير لا تزال بعيدة بما لا يقل عن عقد من الزمن.

يعكس هذا العمل تحولًا متزايدًا في الصناعة نحو التشفير طويل الأجل، حيث تقيّم شبكات البلوك تشين أداء البنى الحالية في ظل النماذج المقاومة للكمبيوتر الكمومي.