کوین‌بیس طراحی یک سیستم کاستدی پسا‌کوانتومی را آغاز کرده است؛ سیستمی که برای محافظت از حدود ۲۵۰ میلیارد دلار دارایی نهادی در نظر گرفته شده و در عین حال از هر طرح امضای جدیدی که توسط بیت‌کوین یا بلاکچین دیگری پذیرفته شود، پشتیبانی می‌کند.

کوین‌بیس برای چندین طرح امضا، زیرساخت کاستدی آماده می‌کند

تلویزیون MARA Foundation میزبان یهودا لیندل، مدیر ارشد رمزنگاری کوین‌بیس، بود. او گفت این صرافی می‌خواهد پلتفرم کاستدی‌اش فارغ از اینکه بلاکچین‌ها در نهایت کدام طرح‌های امضای پسا‌کوانتومی را انتخاب کنند، همچنان قابل استفاده بماند.

بیت‌کوین هنوز یک طرح امضا برای استفاده عملی پسا‌کوانتومی انتخاب نکرده و همین موضوع باعث شده متولیان بدون یک استاندارد فنی واحد برای بازسازی سیستم‌های خود باقی بمانند. لیندل گفت جوامع مختلف بلاکچینی نیز ممکن است به‌جای پذیرش یک طرح مشترک، تصمیم‌های متفاوتی بگیرند.

به همین دلیل، کوین‌بیس به‌جای ساخت سیستم خود حول یک گزینه مشخص، برای چندین سناریوی ممکن آماده می‌شود. لیندل گفت شرکت می‌خواهد از وضعیتی جلوگیری کند که در آن یک بلاکچین طرح امضایی را تأیید کند که زیرساخت کاستدی کوین‌بیس توان پشتیبانی از آن را نداشته باشد.

این کار از اهمیت بیشتری برخوردار است، زیرا طبق رقمی که لیندل در این برنامه ارائه کرد، کوین‌بیس حدود ۲۵۰ میلیارد دلار دارایی برای مشتریان نهادی نگه‌داری می‌کند. از جمله مشتریان آن می‌توان به بلک‌راک اشاره کرد که برای دارایی‌های دیجیتال مرتبط با محصولات سرمایه‌گذاری خود از Coinbase Custody استفاده می‌کند.

یک بررسی کاستدی در آمریکا در ماه اوت، دارایی‌های نهادی کوین‌بیس را حدود ۳۷۶ میلیارد دلار برآورد کرد و گفت این شرکت از بیش از ۸۰٪ دارایی‌های نگه‌داری‌شده در ETFهای اسپات بیت‌کوین و اتریوم آمریکا محافظت می‌کند. تفاوت میان این دو رقم ممکن است به تاریخ گزارش‌دهی و خدمات یا دارایی‌های لحاظ‌شده در هر برآورد مربوط باشد.

سیستم‌های کاستدی از کلیدهای خصوصی موردنیاز برای مجاز کردن تراکنش‌ها محافظت می‌کنند. بنابراین هر تغییر آینده در روش امضای بیت‌کوین، متولیان بزرگ را ناچار می‌کند فناوری مورد استفاده برای ایجاد، ذخیره‌سازی و به‌کارگیری این کلیدها را به‌روزرسانی کنند.

امضاهای پسا‌کوانتومی، کاستدی MPC موجود را به چالش می‌کشند

بسیاری از پلتفرم‌های کاستدی نهادی از محاسبات چندجانبه یا MPC استفاده می‌کنند تا کنترل یک کلید خصوصی را میان چند طرف تقسیم کنند. در چنین سازوکاری، هیچ مشارکت‌کننده‌ای برای تأیید یک تراکنش نیازی به نگه‌داری یا سرهم‌کردن کل کلید خصوصی ندارد.

لیندل گفت بسیاری از طرح‌های امضای پسا‌کوانتومی ممکن است «با MPC سازگار نباشند»، زیرا طراحی ریاضی آن‌ها با امضاهایی که اکنون توسط بلاکچین‌های اصلی استفاده می‌شود متفاوت است. امضاهای مبتنی بر هش به‌طور خاص مشکل‌ساز هستند، زیرا فاقد ساختار حسابی‌ای هستند که تقسیم سنتی کلیدهای رمزنگاری به آن متکی است.

به گفته لیندل، پژوهشگران از جمله دن بونه، رمزنگار دانشگاه استنفورد، در حال بررسی راه‌های احتمالی برای اعمال کنترل‌هایی به سبک MPC بر چنین امضاهایی هستند. با این حال، این پژوهش‌ها همچنان بسیار آزمایشی هستند و هنوز مشخص نیست آیا می‌توان یک سیستم عملی معادل MPC برای امضاهای مبتنی بر هش ایجاد کرد یا نه.

علاقه کوین‌بیس به این حوزه، پیش از جدیدترین طراحی کاستدی آن وجود داشته است. در ژانویه، این شرکت یک هیئت مشورتی مستقل برای رایانش کوانتومی و بلاکچین تشکیل داد که بونه، لیندل، جاستین دریک از بنیاد اتریوم، اسکات آرونسون استاد دانشگاه تگزاس، سریرام کانان بنیان‌گذار EigenLayer و دالیا مالخی متخصص سیستم‌های توزیع‌شده در آن حضور دارند.

به گفته کوین‌بیس، نقشه راه پسا‌کوانتومی این شرکت شامل تغییرات در نحوه مدیریت آدرس‌های بیت‌کوین، به‌روزرسانی سیستم‌های داخلی مدیریت کلید و تحقیق درباره پشتیبانی از طرح‌هایی مانند ML-DSA در زیرساخت MPC است. این شرکت به هیئت مشورتی مأموریت داده تا تحولات کوانتومی را ارزیابی کند، توصیه‌ها را منتشر کند و به پیشرفت‌های فنی مهم واکنش نشان دهد.

سایر متولیان نیز آزمایش یک مسیر ممکن را آغاز کرده‌اند. در ژوئن، BitGo با همکاری Silence Laboratories، یک MPC مقاوم در برابر کوانتوم را با استفاده از پروتکلی مبتنی بر ML-DSA که در پلتفرم کاستدی BitGo ادغام شده بود، آزمایش کرد. به گفته این شرکت‌ها، این شبیه‌سازی کنترل توزیع‌شده کلید، بررسی‌های سیاستی و تفکیک وظایف را حفظ کرده است.

ML-DSA در FIPS 204 گنجانده شده است؛ استاندارد امضای دیجیتال پسا‌کوانتومی که توسط مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا منتشر شده است. اظهارات لیندل نشان می‌دهد که کوین‌بیس می‌خواهد معماری‌ای داشته باشد که در صورت انتخاب طراحی متفاوت از سوی بیت‌کوین یا شبکه‌ای دیگر، بتواند فراتر از ML-DSA نیز از طرح‌های دیگر پشتیبانی کند.

ماژول‌های سخت‌افزاری می‌توانند یک گزینه پشتیبان برای کاستدی فراهم کنند

به گفته لیندل، کوین‌بیس برای کاهش وابستگی خود به سازگاری با MPC، در حال بررسی یک طراحی پشتیبان مبتنی بر ماژول‌های امنیت سخت‌افزاری برنامه‌پذیر است.

HSMها دستگاه‌هایی با حفاظت فیزیکی هستند که برای ذخیره مواد رمزنگاری و انجام عملیات حساس استفاده می‌شوند. در معماری مورد بررسی کوین‌بیس، کلیدهای خصوصی با استفاده از رمزنگاری پسا‌کوانتومی به‌صورت رمزگذاری‌شده باقی می‌مانند و فقط در داخل HSMهای امن مونتاژ می‌شوند.

نگه‌داشتن کلید کامل در داخل دستگاه محافظت‌شده به متولی اجازه می‌دهد با طرح‌های امضایی کار کند که از طریق MPC متعارف قابل تقسیم نیستند. ماژول‌های برنامه‌پذیر همچنین می‌توانند به کوین‌بیس فضای لازم را بدهند تا با نهایی شدن استانداردهای جدید توسط توسعه‌دهندگان بلاکچین، پشتیبانی لازم را اضافه کند.

لیندل زمان مشخصی برای تکمیل این پروژه ارائه نکرد و گفت این کار فنی ممکن است زمان‌بر باشد. با این حال، او انتظار دارد پس از تکمیل سیستم، کوین‌بیس بدون نیاز به پیش‌بینی اینکه هر شبکه کدام طرح پسا‌کوانتومی را انتخاب خواهد کرد، فعالیت کند.

لیندل گفت: «می‌توانم بگویم که از هر طرحی پشتیبانی می‌کنم.»

در مدل پیشنهادی، امنیت فیزیکی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، زیرا کلید کامل به‌طور موقت داخل یک HSM وجود خواهد داشت. بنابراین کوین‌بیس باید اطمینان حاصل کند که این ماژول‌ها می‌توانند عملیات امضا را بدون افشای کلید به نرم‌افزارهای خارجی یا اپراتورها انجام دهند.

این رویکرد، کوین‌بیس را مجبور نمی‌کند برای طرح‌های امضایی که از MPC پشتیبانی می‌کنند، MPC را کنار بگذارد. در عوض، معماری HSM زمانی به‌عنوان یک روش دیگر کاستدی عمل خواهد کرد که رمزنگاری انتخاب‌شده یک شبکه با تولید و امضای کلید به‌صورت توزیع‌شده سازگار نباشد.

بیت‌کوین هنوز یک برنامه مهاجرت کوانتومی را تأیید نکرده است

بیت‌کوین در حال حاضر از رمزنگاری منحنی بیضوی استفاده می‌کند و هیچ رایانه کوانتومی که به‌صورت عمومی نمایش داده شده باشد، نمی‌تواند کلیدهای خصوصی آن را از کلیدهای عمومی افشاشده استخراج کند. با این حال، پژوهشگران و گروه‌های صنعتی همچنان خواستار آمادگی زودهنگام شده‌اند، زیرا تغییر مدل امنیتی بیت‌کوین به توسعه نرم‌افزار، آزمایش، ارتقای کیف پول‌ها و اجماع شبکه نیاز دارد.

Crypto.news در ژوئن گزارش داد که هیئت مشورتی کوین‌بیس از توسعه‌دهندگان بیت‌کوین خواسته است پیش از آنکه یک رایانه کوانتومی از نظر رمزنگاری به سطح مؤثر برسد، ساخت ابزارهای مهاجرت را آغاز کنند. این هیئت برآورد کرد که حدود ۱.۷ میلیون BTC در آدرس‌های قدیمی pay-to-public-key با کلیدهای عمومی افشاشده قرار دارد، در حالی که استفاده مجدد از آدرس می‌تواند تا ۵ میلیون BTC را در دسته ریسک آینده قرار دهد.

هیئت مشورتی توصیه نکرد که کوین‌های آسیب‌پذیر مسدود، سوزانده یا برای یک مهاجم آینده در دسترس باقی گذاشته شوند. این هیئت گفت جامعه بیت‌کوین باید از طریق فرایند اجماع خود تصمیم بگیرد که پس از پایان مهلت مهاجرت، با کوین‌هایی که در قالب‌های آدرس قدیمی باقی می‌مانند چگونه برخورد شود.

پیشنهادهای پیش‌نویس در حال بررسی بخش‌های جداگانه‌ای از این مسئله هستند. BIP 360 که با نام Pay-to-Merkle-Root شناخته می‌شود، گزینه خرج‌کردن از مسیر کلید Taproot را که در برابر کوانتوم آسیب‌پذیر است حذف می‌کند، در حالی که BIP 361 بازنشستگی مرحله‌ای امضاهای قدیمی ECDSA و Schnorr را پس از آنکه بیت‌کوین به یک روش خروجی پسا‌کوانتومی دست یابد، توصیف می‌کند.

هیچ‌یک از این دو پیشنهاد فعال نشده‌اند. یک ارزیابی مهاجرت اخیر همچنین نشان داد که SHRINCS، یک طراحی آزمایشی امضای مبتنی بر هش که در حال بحث است، همچنان یک پیش‌نویس بدون شماره باقی مانده و به بررسی بیشتر و تکمیل اثبات امنیت نیاز دارد.

برای سرمایه‌گذاران آمریکایی، آماده‌سازی‌های کوین‌بیس هم دارایی‌های نگه‌داری‌شده از طریق محصولات سرمایه‌گذاری تحت نظارت و هم کوین‌های ذخیره‌شده توسط مشتریان نهادی مستقیم را در بر می‌گیرد. سرمایه‌گذاران ETFهای اسپات بیت‌کوین و اتریوم کنترل کلیدهای خصوصی پشت دارایی‌های صندوق را در اختیار ندارند؛ این کلیدها توسط متولیانی که ناشران انتخاب کرده‌اند مدیریت می‌شوند.

توانایی کوین‌بیس برای پشتیبانی از چندین طرح امضا می‌تواند در صورتی اهمیت پیدا کند که بیت‌کوین، اتریوم یا شبکه دیگری که توسط یک صندوق پذیرفته‌شده در بورس آمریکا استفاده می‌شود، رمزنگاری جدیدی را اتخاذ کند. هرگونه مهاجرت بلاکچینی همچنان به قوانین شبکه و اقدام کاربران، ارائه‌دهندگان کیف پول، صرافی‌ها، متولیان و اپراتورهای صندوق وابسته خواهد بود، نه صرفاً تصمیمی از سوی کوین‌بیس.