كيف يحقق Nervos CKB مقاومة كمومية في عصر الحوسبة الكمومية

حول CKB والمقاومة الكمومية - كيف تستعد Nervos Network للمستقبل الكمومي

بدأ التطور السريع للحوسبة الكمومية في تشكيل تهديد حقيقي وعاجل لأنظمة التشفير الحالية.

على عكس أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية ، التي تعمل على وحدات بتات ثنائية وتتطلب فترات فلكية من الوقت لحل ألغاز التشفير ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية الكموميات الكموميات الكموميات الموجودة في التراكب.

يتيح لهم ذلك إجراء حسابات متعددة في وقت واحد وربما كسر خوارزميات التشفير المستخدمة على نطاق واسع ، بما في ذلك تلك التي تؤمن شبكات blockchain اليوم ، في جزء بسيط من الوقت.

بروتوكولات مثل ECDSA و RSA - التي تكمن وراء أمان Bitcoin والعديد من الشبكات الأخرى - معرضة للخطر بشكل خاص.

مع نمو القدرات الكمومية ، يتسابق مصممو التشفير ومطورو blockchain لتنفيذ دفاعات من شأنها تأمين الشبكات في عالم ما بعد الكم.

تقود هذه التهمة شبكة Nervos ، التي تم تصميم طبقتها الأساسية ، CKB (قاعدة المعرفة المشتركة) ، ليس فقط مع وضع المرونة في الاعتبار ولكن مع دعم مدمج للتشفير المقاوم للكم.

الخطر الكمي لتهديد الحوسبة الكمومية blockchain

في قدرتها على تقويض المشكلات الرياضية التي يعتمد عليها التشفير الكلاسيكي.

تسلط خوارزميتان كميتان رئيسيتان الضوء على هذا الخطر - خوارزمية شور وخوارزمية جروفر.

يمكن لخوارزمية شور أن تحلل الأعداد الصحيحة الكبيرة بكفاءة وتحل اللوغاريتمات المنفصلة - العمود الفقري الرياضي ل RSA و ECDSA.

إذا أصبح الكمبيوتر الكمومي القوي بما فيه الكفاية متاحا ، فيمكنه استخراج المفاتيح الخاصة من المفاتيح العامة ، مما يؤدي إلى كسر جوهر تشفير المفتاح العام.

وهذا يعني أن الأموال المخزنة على الشبكات التقليدية القائمة على UTXO مثل Bitcoin - حيث يتم الكشف عن المفاتيح العامة بمجرد إنفاق المخرجات - يمكن أن تنكشف.

خوارزمية Grover ، على الرغم من أنها ليست مدمرة ، إلا أنها تضعف فعالية الخوارزميات المستندة إلى التجزئة مثل SHA-256 عن طريق خفض أمنها الفعال إلى النصف.

يمثل هذا تحديات لآليات إثبات العمل (إثبات العمل) وهياكل شجرة Merkle - وكلاهما أساسي للعديد من منصات blockchain.

مع تقدم شركات التكنولوجيا الكبرى مثل Google و Microsoft و NVIDIA تقدما سريعا في الحوسبة الكمومية - يقال إن معالج "Willow" من Google يصل إلى أكثر من 100 كيوبت - فإن النافذة الزمنية للاستعداد تغلق بسرعة.

تشفير ما بعد الكم - أساس الدفاع

للبقاء في صدارة التهديدات الكمومية ، قام الباحثون بتطوير خوارزميات PQC (تشفير ما بعد الكموم) المصممة لمقاومة الهجمات من كل من أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية والكمومية.

تخضع العديد من عائلات خوارزميات PQC حاليا للمراجعة والتوحيد القياسي بواسطة NIST.

التشفير القائم على الشبكة - لا سيما مخططات CRYSTALS-Kyber (ML-KEM) و CRYSTALS-Dilithium (ML-DSA) - كمرشح أوفر حظا نظرا لأمنها وكفاءتها القوية.

تمت الموافقة على هاتين الخوارزميتين رسميا باسم FIPS 203 و 204 في أغسطس 2024.

توفر الخوارزميات المستندة إلى التجزئة مثل XMSS و SPHINCS + ضمانات نظرية قوية ولكنها تأتي بأحجام توقيع أكبر.

اكتسبت SPHINCS + على وجه الخصوص زخما بسبب طبيعتها عديمة الجنسية وتأييدها من NIST.

التبني جار بالفعل عبر الصناعات.

سبيل المثال ، التزمت Cloudflare بنشر PQC عبر بنيتها التحتية العالمية بحلول منتصف عام 2025.

في مارس 2025 ، أضافت NIST أيضا HQC كآلية تغليف مفاتيح موحدة أخرى (KEM) ، مما أدى إلى توسيع مجموعة الأدوات للأنظمة المقاومة للكم.

الاستعداد الكمي المدمج ل Nervos CKB

على عكس العديد من سلاسل الكتل القديمة المقترنة بإحكام بأساسيات التشفير الثابتة ، تم تصميم Nervos CKB بخفة حركة التشفير في جوهرها.

بدلا من الاعتماد فقط على الانقسام الصلب لاعتماد طرق تشفير جديدة ، يستخدم CKB نظام برمجة نصية مرنا مبني على نموذج "الخلية" الخاص بها.

في CKB ، يتم تخزين جميع الأصول بما في ذلك الرموز المميزة والعقود الذكية ومنطق المستخدم كخلايا قابلة للبرمجة ومعيارية.

لا يتم ترميز هذه الخلايا بمعيار تشفير واحد.

بدلا من ذلك ، يمكن تحديثها أو توسيعها بمخططات تشفير جديدة عن طريق كتابة نصوص قفل مخصصة ، دون الحاجة إلى تغيير البروتوكول الأساسي.

لقد أتى هذا التصميم ثماره بالفعل - يدعم Nervos حاليا SPHINCS + ، وهي خوارزمية توقيع قائمة على التجزئة معتمدة من NIST وعديمة الحالة تعتبر آمنة للغاية ضد الهجمات الكمومية.

يمكن للمطورين استخدام البرنامج النصي لقفل SPHINCS + المتوفر على منصة CKB لإنشاء محافظ وعقود مقاومة للكم اليوم.

هذه الميزة تضع Nervos في الطليعة. في حين أن معظم سلاسل الكتل لا تزال تناقش جاهزية PQC ، فقد نفذتها Nervos بالفعل.

تحقيقا لهذه الغاية ، تتوفر بالفعل محفظة ذاتية ومفتوحة المصدر باستخدام خوارزمية SPHINCS + على Nervos (Quantum Purse) ، مما يتيح للمستخدمين خيار حماية أصولهم باستخدام PQC.

بيئة العقد الذكي ل Nervos - CKB-VM - على مجموعة تعليمات RISC-V ، والتي تسمح بحساب منخفض المستوى وغير محدد للتشفير.

المطورون ليسوا مقيدين بلغة واحدة أو خوارزمية واحدة.

تعني هذه المرونة أنه مع ظهور معايير PQC الجديدة ، يمكن تنفيذها مباشرة في العقود الذكية أو البرامج النصية للقفل دون انتظار تفرع البروتوكول الصلب أو إعادة تصميم الجهاز الظاهري.

الأساليب الهجينة ومسارات الانتقال العملية يتيح

Nervos أيضا مخططات التشفير الهجينة ، التي تجمع بين الخوارزميات الكلاسيكية والخوارزمية المقاومة للكم.

على سبيل المثال ، يمكن للمطورين إنشاء محافظ توقيع مزدوج تتطلب كلا من توقيع ECDSA و SPHINCS +.

يوفر هذا النهج متعدد الطبقات توافقا مع الإصدارات السابقة مع البنية التحتية الحالية مع إضافة مقاومة كمية.

توفر هذه الأنظمة الهجينة مسارا سلسا للانتقال - وهو ذو قيمة خاصة في السنوات القادمة مع نضوج النظام البيئي PQC.

في حين أن الاستبدال الكامل للتشفير القديم هو الهدف النهائي ، فإن المخططات الهجينة تسمح للشبكات بالبقاء تعمل وآمنة خلال هذه الأثناء.

التحديات والاعتبارات

تأتي المقاومة الكمومية مع مقايضات.

ما تؤدي خوارزميات ما بعد الكم - خاصة تلك القائمة على التجزئة مثل SPHINCS + - إلى أحجام توقيع أكبر أحيانا 10 مرات أو أكثر ، مقارنة ب ECDSA.

يؤثر هذا على التخزين وعرض النطاق الترددي وحجم المعاملات ، وهي مقاييس مهمة لأداء blockchain.

التكاليف الحسابية أيضا. بعض الخوارزميات كثيفة الاستخدام لوحدة المعالجة المركزية ، مما قد يزيد من أوقات التحقق من صحة المعاملات.

النهج المعياري ل Nervos CKB أنه يمكن للمطورين اختبار هذه المقايضات وتحسينها في تطبيقات محددة ، بدلا من إجبارهم على ترقيات مقاس واحد يناسب الجميع.

دعم CKB الحالي ل SPHINCS + للمطورين والباحثين بتقييم هذه التحديات في الإنتاج اليوم بدلا من الاعتماد على النظرية وحدها.

في الختام

لم تعد الحوسبة الكمومية مصدر قلق نظري بعيد.

مع تقدم الأجهزة الكمومية بسرعة ، تتعرض أسس التشفير لشبكات blockchain اليوم لخطر جسيم.

سلاسل الكتل التي تعتمد فقط على الخوارزميات الكلاسيكية ، مثل ECDSA أو RSA ، حلا وسطا في نهاية المطاف وربما كارثيا.

تقدم شبكة Nervos ، من خلال طبقة CKB الخاصة بها ، مثالا قويا على تصميم blockchain المتوافق مع الأمام.

من خلال نموذجها "الخليوي" ، والجهاز الظاهري المستند إلى RISC-V ودعم البرامج النصية المخصصة بعد القفل الكمي مثل SPHINCS + ، وضعت Nervos بالفعل الأساس للمقاومة الكمومية.

على عكس العديد من الشبكات التي تتطلب إصلاحات شاملة أو انقسام صلب للبقاء على قيد الحياة في التحول الكمي ، تم تصميم Nervos للتكيف.

سواء من خلال المخططات الهجينة أو ترحيل PQC الكامل ، فإنه يوفر للمطورين الأدوات اللازمة للبقاء في المقدمة الآن - وفي مستقبل ما بعد الكم.

للتعمق في Nervos CKB والمقاومة الكمومية ، راجع هذه الموارد.

• الحساب الكمي - تحد جديد لأمن CKB - بقلم Zishuang Han ، Cryptape
• Quantum Resistance in Blockchains - التحضير لعالم الحوسبة ما بعد الكم - من خلال Nervos.org

الاتصال بمجتمع Nervos على Discord و Telegram.

The post كيف يحقق Nervos CKB مقاومة كمية في عصر الحوسبة الكمومية ظهر لأول مرة في The Daily Hodl.