# الحوسبة الكمومية وسلسلة الكتل: تهديد أم ترقية لأمن التشفير؟

> يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية في نهاية المطاف أن تكسر التوقيعات التي تؤمّن البيتكوين والإيثيريوم، لكن التهديد لا يزال على بعد عقد من الزمان، والتشفير ما بعد الكمي موجود بالفعل، والعديد من السلاسل تهاجر اليوم.

تمثل الحوسبة الكمومية أحد أهم التحديات طويلة المدى التي تواجه تقنية blockchain. ومع توسع الآلات الكمومية، يمكنها نظريًا كسر خوارزميات التشفير التي تؤمن عملات البيتكوين والإيثيريوم ومعظم سلاسل الكتل الموجودة. وفي الوقت نفسه، يقدم التشفير المقاوم للكم حلولاً يمكن أن تجعل البلوكشين أكثر أمانًا من أي وقت مضى. إن فهم ما نحن فيه بالفعل - وليس ما توحي به العناوين الرئيسية المثيرة للقلق - أمر مهم لأي شخص لديه تعرض كبير للعملات المشفرة.

## التهديد الكمي: ما هو في خطر

تعتمد سلاسل الكتل الحديثة على اثنين من البدائيات المشفرة التي يمكن أن تهددها أجهزة الكمبيوتر الكمومية:

### 1. خوارزمية التوقيع الرقمي للمنحنى الإهليلجي (ECDSA)

تستخدم Bitcoin وEthereum ومعظم السلاسل الرئيسية ECDSA (أو خوارزميات المنحنى الإهليلجي ذات الصلة) للتحقق من توقيعات المعاملات. يمكن لجهاز كمبيوتر كمي قوي بما فيه الكفاية يستخدم **خوارزمية شور** أن يستمد مفتاحًا خاصًا من مفتاح عام، مما يسمح للمهاجم بتزوير التوقيعات وسرقة الأموال.

المصيد: هذا مهم فقط بمجرد كشف المفتاح العام. عادةً ما تكشف عناوين البيتكوين عن مفتاحها العام فقط عند إنفاق الأموال. تظل الأموال المحتفظ بها في العناوين غير المنفقة ذات المفاتيح العامة المجزأة محمية حتى ضد الهجوم الكمي - حتى يتم نقلها.

### 2. SHA-256 ووظائف التجزئة

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية التي تعمل بخوارزمية جروفر أن تقلل من الناحية النظرية أمان وظائف التجزئة المشفرة إلى النصف. SHA-256، الذي تستخدمه Bitcoin للتعدين وإنشاء العناوين، سيوفر بشكل فعال أمان 128 بت ضد الهجوم الكمي بدلاً من 256 بت. وهذا لا يزال قويا، ولكن الهامش يتقلص.

التهديد غير متماثل: فالتوقيعات أكثر عرضة للخطر من التجزئة.

## أين تقف الحوسبة الكمومية فعليًا؟

غالبًا ما تبالغ العناوين الرئيسية في تقدير التقدم الكمي. هذا هو الواقع اعتبارًا من عام 2026:

- **تمتلك كل من IBM وGoogle وQuantinuum وIonQ وPsiQuantum** أنظمة كمومية عاملة
- **IBM Condor** يحتوي على 1,121 كيوبت؛ لقد أثبتت شركة جوجل تفوقها الكمي في حل مشكلات محددة
- ومع ذلك، تظل **الكيوبتات المنطقية** (الكيوبتات المفيدة والمصححة للأخطاء) أقل بكثير، حيث تصل إلى العشرات في أحسن الأحوال.
- سيتطلب كسر ECDSA 256 بت ما يقرب من **20 مليون كيوبت عالية الجودة**، وفقًا لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وتحليلات أخرى
- يقدر معظم الخبراء **10-20 عامًا** قبل ظهور أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الصلة بالتشفير (CRQCs)

وهذا تهديد بعيد المدى، وليس تهديدا فوريا. لكن "الأفق الطويل" لا يعني أنه يمكن تجاهله، إذ يجب ترحيل التشفير *قبل* أن يتحقق التهديد، لأن البيانات التي تم التقاطها اليوم يمكن فك تشفيرها لاحقًا.

## مشكلة "الحصاد الآن، وفك التشفير لاحقًا".

ربما يقوم الخصوم (الدول القومية والجماعات الإجرامية المتطورة) بأرشفة البيانات المشفرة ومعاملات blockchain اليوم، ويخططون لفك تشفيرها بمجرد توفر أجهزة الكمبيوتر الكمومية. يؤثر هذا على:

- عناوين Bitcoin وEthereum التي كشفت عن مفاتيحها العامة (أي عنوان أنفق الأموال)
- محافظ العملات المشفرة الأقدم تستخدم التنسيقات التي تكشف المفاتيح العامة
- الاتصالات المشفرة المرتبطة بمقتنيات التشفير

بالنسبة لأمن blockchain على المدى الطويل، يجب أن يتم الانتقال إلى التشفير المقاوم للكم قبل وقت طويل من وصول CRQCs - ومن الأفضل أن يكون ذلك خلال العقد المقبل.

## التشفير ما بعد الكم (PQC)

يعمل مجتمع التشفير على خوارزميات مقاومة للكم منذ عقود. أكمل NIST (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا) عملية توحيد متعددة السنوات في عام 2024، ووضع اللمسات الأخيرة على العديد من الخوارزميات المصممة لمقاومة الهجوم الكمي:

- **CRYSTALS-Kyber** لتغليف المفاتيح
- **CRYSTALS-Dilithium** للتوقيعات الرقمية
- **FALCON** للتوقيعات الرقمية (أكثر إحكاما)
- **SPHINCS+** للتوقيعات المستندة إلى التجزئة عديمة الجنسية

تعتمد هذه الخوارزميات على مشاكل رياضية (مشاكل الشبكة، والإنشاءات القائمة على التجزئة) والتي تظل صعبة حتى بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

## مشاريع Blockchain تعالج بالفعل التهديد الكمي

قامت العديد من سلاسل الكتل ببناء مقاومة كمومية في تصميماتها:

### دفتر الأستاذ المقاوم للكم (QRL)

سلسلة بلوكتشين مصممة خصيصًا للأمن ما بعد الكمي منذ الإطلاق، باستخدام التوقيعات المستندة إلى التجزئة (XMSS).

### ايوتا

لقد جرب التوقيعات القائمة على التجزئة (Winternitz) ويستكشف تكامل معايير NIST PQC.

### الجوراند

يستخدم التوقيعات المستندة إلى التجزئة (FALCON قيد التطوير) ونموذج مفتاح آمنًا كميًا.

### ايثريوم

قام بتوثيق عناصر البحث وخريطة الطريق للهجرة ما بعد الكم. قامت مؤسسة Ethereum بإجراء دراسات متعددة حول مسارات تكامل PQC.

### إطار الخلية وغيرها

العديد من السلاسل الأحدث هي PQC الأصلية منذ الإطلاق.

### بيتكوين

ناقش مجتمع البيتكوين المقاومة الكمومية على نطاق واسع، مع اقتراح العديد من مقترحات تحسين البيتكوين. سوف تتطلب الهجرة عملية شوكة ناعمة وهي ليست بسيطة من الناحية الفنية، ولكنها ممكنة من الناحية النظرية.

## كيف يمكن للحوسبة الكمومية تعزيز تقنية Blockchain

بالإضافة إلى الدفاع، توفر الحوسبة الكمومية تحسينات محتملة لسلسلة الكتل:

### 1. توليد الأرقام العشوائية الكمومية

العشوائية الحقيقية أمر بالغ الأهمية لأمن التشفير. تنتج مولدات الأرقام العشوائية الكمية أرقامًا عشوائية حقيقية، مما يعزز أمان توليد المفاتيح وأنظمة اليانصيب والألعاب.

### 2. توزيع المفتاح الكمي (QKD)

يستخدم QKD الخصائص الكمومية لاكتشاف أي اعتراض لمفاتيح التشفير. على الرغم من أنه لا ينطبق بشكل مباشر على سلاسل الكتل العامة، إلا أنه يمكن أن يعزز أمان blockchain المسموح به للتطبيقات المؤسسية.

### 3. التحسين

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية تحسين عمليات blockchain – توجيه المعاملات عبر شبكات معقدة، أو تحسين سيولة DeFi، أو حل مشاكل الإجماع – على الرغم من أن معظم المقترحات الحالية نظرية.

### 4. أساسيات التشفير المتقدمة

يمكن للتشفير المتماثل الآمن الكمي وأدلة المعرفة الصفرية أن يعمل على تمكين تطبيقات البلوكشين الجديدة، وخاصة فيما يتعلق بالخصوصية.

## ما يجب أن يعرفه حاملو البيتكوين

تقييم صادق لأهم blockchain:

1. **معظم عملة البيتكوين آمنة حاليًا. ** الأموال المحتفظ بها في العناوين غير المنفقة ذات المفاتيح العامة المجزأة تكون مقاومة كميًا حتى يتم نقلها.
2. **تمثل إعادة استخدام العناوين مخاطرة كمية.** بمجرد أن ينفق العنوان الأموال، يصبح مفتاحه العام مكشوفًا ومعرضًا للخطر من الناحية النظرية.
3. **ستكون هناك حاجة إلى مسار ترحيل.** ستحتاج عملة البيتكوين في النهاية إلى شوكة ناعمة لتقديم مخططات التوقيع المقاومة للكم. المجتمع على علم بالخيارات ويناقشها.
4. **الأفق الزمني مهم.** لا تحتاج عملة البيتكوين إلى الترحيل هذا العام، ولكن من الأفضل أن يتم ذلك خلال العقد المقبل.
5. ** العملات المفقودة معرضة للخطر. ** تشير التقديرات إلى فقدان ما يقرب من 3 إلى 4 ملايين BTC (المفاتيح المنسية، أصحابها المتوفين). لقد كشف العديد عن المفاتيح العامة. من الناحية النظرية، يمكن للمهاجمين الكميين سرقتها بمجرد وجود CRQCs.

للحصول على صورة فنية أعمق لكيفية تصلب السلاسل نفسها، راجع مقالتنا المصاحبة على [أمان blockchain المقاوم للكم](/quantum-resistant-blockchain-security/).

## الآثار الاستراتيجية لحاملي العملات المشفرة

لأصحاب المدى الطويل:

- **لا داعي للذعر.** التهديد حقيقي ولكنه بعيد.
- **تجنب إعادة استخدام العنوان.** استخدم عناوين جديدة لكل معاملة.
- **مراقبة ترقيات البروتوكول.** اتبع خرائط طريق ما بعد الكم لسلاسلك.
- **التنويع عبر السلاسل** التي تعالج المقاومة الكمية بشكل مختلف.
- ** سيكون دعم محفظة الأجهزة ** لخوارزميات PQC أمرًا مهمًا للمشاهدة.

بالنسبة للاعبين المؤسسيين:

- ويجب أن يبدأ التخطيط للهجرة الآمنة الآن
- يجب على موفري خدمات حفظ العملات المشفرة نشر سياسات الترحيل الكمي
- يجب أن تأخذ أطر المخاطر في الاعتبار تهديد الحصاد الآن وفك التشفير لاحقًا

## توقعات 2030

تشير معظم تقديرات الخبراء إلى ما يلي:

- **2025-2030**: معايير PQC ناضجة؛ تقوم blockchains الرئيسية بتطوير خطط الهجرة
- **2030-2035**: بدء أول عمليات ترحيل blockchain للإنتاج إلى PQC
- **2035-2040**: من المحتمل ظهور أجهزة كمبيوتر كمومية ذات صلة بالتشفير
- **2040+**: أصبح PQC معيارًا صناعيًا عبر جميع سلاسل الكتل

هذه هي الحالة المتفائلة حيث تحدث الهجرة في الوقت المناسب. أما الحالة المتشائمة – مثل وصول الحوسبة الكمومية بشكل أسرع من المتوقع، أو تأخير سلاسل الكتل في الهجرة – فيمكن أن تشهد خسائر كارثية للسلاسل غير المستعدة.

## الخلاصة الصادقة

لا تشكل الحوسبة الكمومية تهديدًا مباشرًا للعملات المشفرة الخاصة بك. إنه تهديد حقيقي على مدى العقود القادمة يجب على الصناعة بأكملها معالجته بشكل استباقي. الخبر السار: التشفير ما بعد الكمي موجود، ويتم توحيده، ويتم دمجه في سلاسل أحدث بينما تعمل Bitcoin و Ethereum على تطوير مسارات الترحيل.

لدى مجتمع العملات المشفرة فرصة للهجرة - ربما من 10 إلى 15 عامًا. قد يبدو هذا وقتًا طويلاً، لكن عمليات الترحيل المشفرة بطيئة ومعقدة. البدء الآن هو المسؤول. الانتظار محفوف بالمخاطر.

بالنسبة لأصحاب الحياة اليومية، فإن التوجيه العملي بسيط: لا تفقد نومك بسبب الكم، ولكن لا تتجاهله أيضًا. احتفظ بالأموال في محافظ حديثة، وتجنب إعادة استخدام العناوين، واتبع خطط ترقية سلاسلك، وثق في أن المهندسين الذين يحلون مشكلات اليوم سيحلون تحديات الغد الكمومية أيضًا.

*إخلاء المسؤولية: تتطور تطورات الحوسبة الكمومية والتشفير ما بعد الكمي بسرعة. تعكس هذه المقالة أفضل فهم اعتبارًا من أوائل عام 2026 ولا ينبغي أن تحل محل النصائح الأمنية من خبراء التشفير المؤهلين للممتلكات عالية القيمة.*

## الأسئلة الشائعة

### هل ستكسر أجهزة الكمبيوتر الكمومية عملة البيتكوين؟

في النهاية، إذا لم يتغير شيء، ولكن ليس قريبًا. سيتطلب كسر توقيعات ECDSA الخاصة بالبيتكوين ما يقرب من 20 مليون كيوبت منطقية عالية الجودة، ويقدر معظم الخبراء أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الصلة بالتشفير ستستغرق ما بين 10 إلى 20 سنة. سوف تنتقل عملة البيتكوين إلى التوقيعات المقاومة للكم قبل هذه العتبة بوقت طويل.

### ما هو عدد الكيوبتات اللازمة لكسر تشفير البيتكوين؟

تشير التحليلات التي أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وآخرون إلى أن المتطلبات تبلغ حوالي 20 مليون كيوبت عالية الجودة (مصححة للأخطاء) لكسر ECDSA 256 بت. تحتوي الآلات الحالية على حوالي 1000 كيوبت مادي، ولكن فقط العشرات من الكيوبتات المنطقية القابلة للاستخدام، لذلك تظل الفجوة هائلة.

### هل عملة البيتكوين الخاصة بي آمنة من الهجمات الكمومية اليوم؟

نعم. تتم حماية عملة البيتكوين الموجودة في العناوين غير المنفقة ذات المفاتيح العامة المجزأة حتى تتحرك الأموال وتكشف عن المفتاح العام. التوجيه العملي الرئيسي هو تجنب إعادة استخدام العناوين، بحيث لا يتم كشف المفاتيح العامة أبدًا في المقام الأول.

### ما هي blockchains المقاومة للكم بالفعل؟

تم تصميم دفتر الأستاذ المقاوم للكم (QRL) بطريقة PQC الأصلية منذ الإطلاق؛ قامت IOTA وAlgorand والعديد من السلاسل الأحدث بدمج التوقيعات المستندة إلى التجزئة أو التوقيعات القياسية NIST. قامت Bitcoin و Ethereum بتوثيق خرائط طريق للهجرة ولكنهما لم تنفذا بعد توقيعات ما بعد الكم.