East Texas A&M تطرح PQLN لتأمين ما بعد الكم على Lightning للبيتكوين (BTC) بعد النجاح في 12 اختبارًا

PQLN يعمل على rust-lightning

أصبح هناك طبقة أمنية مقاومة للحواسيب الكمومية تعمل فعليًا على شبكة Lightning الخاصة بالبيتكوين (BTC)، وذلك في صورة كود بحثي قيد التشغيل. ففي يوم الثلاثاء 13 أكتوبر، نشر فريق من جامعة East Texas A&M نتائج عمله على نظام PQLN، وهو تصميم لتشفير ما بعد الكم مبني للمحاور خارج السلسلة في شبكة Lightning، ومطبَّق داخل rust-lightning، وهي إحدى أهم تطبيقات البرمجيات للشبكة، وقد جرى التحقق منه على عقد Lightning في بيئة مخبرية. ولا يتعلق الأمر بإطلاق على الشبكة نفسها: يبقى PQLN في مرحلة البحث، ولم يُتخذ أي قرار رسمي بشأن تبنّيه في Lightning.

موّثَّق هذا العمل في ورقة بحثية تحمل تاريخ 12 سبتمبر عنوانها "PQLN: أمن ما بعد الكم للمحاور خارج السلسلة في شبكة Lightning الخاصة بالبيتكوين"، ورمزها المصدري متاح للعموم. وحسب علم الفريق، لم يحمل أي جهد سابق تشفير ما بعد الكم للشبكة من مرحلة التصميم مرورًا بالتنفيذ وصولًا إلى التقييم.

يقوم PQLN على خوارزميتين وضعتها المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية في أغسطس 2024: ML-DSA، وهو نظام توقيعات، وML-KEM، وهي آلية تغليف للمفاتيح. فالتصميم لا يلغي التشفير الحالي، بل يجمع الخوارزميات الجديدة مع القائمة ويطبّقها على ثلاثة محاور محددة: التواصل بين العقد، والتحقق من فواتير الدفع، وحجب معلومات التوجيه. وللتوضيح ما تنتمي إليه هذه المحاور: تُسوّى التحويلات في Lightning خارج السلسلة الأساسية للبلوكتشين، إذ يفتح المستخدمون قنوات دفع بإيداع البيتكوين، ويجرون التحويلات دون تسجيل كل منها على السلسلة، ويصلون إلى أطراف لا يملكون معها قناة مباشرة عبر التوجيه متعدد القفزات. وتحمل القنوات بيتكوين أصليًا، لا مطالبة بيتكوين مغلّف. وهذا الملف من التسوية الفورية هو ما يجعل الشبكة تحضر دائمًا في نقاشات PayFi. ويترك PQLN إجماع إثبات العمل في البيتكوين نفسه دون أي تعديل، وتمضي حجة الفريق إلى أن السلسلة الأساسية وطبقة البرمجيات خارج السلسلة يحتاج كل منهما إلى تدابير كومية مستقلة. وتصف الجامعة حالة تشغيل وتوافق مثبتين، لا ترقية منشورة، وصاحب العقدة لا يجد بعد ما يهاجر إليه.

المحاور خارج السلسلة في دائرة الخطر

خضعت الشبكة سابقًا لجراحة بروتوكولية: لم تتحول Lightning إلى حل عملي إلا بعد ترقية العزل المُشهَد في 2017، التي أزالت قابلية تلاعب المعاملات التي تتطلبها القنوات خارج السلسلة. لكن تعرّضها الحالي مختلف. فالرسائل بين العقد وتوثيق المدفوعات على الشبكة تستند إلى تشفير المفاتيح العامة ذي المنحنيات الإهليلجية. وإذا بُني يومًا حاسوب كمومي بمقدرة كافية، سيتهاك هذا التشفير، وسيتمكن مهاجم من انتحال صفة العقد أو تزوير بيانات الدفع. أما السيناريو الثاني فلا يتطلب آلة مستقبلية أصلًا: تسجيل حركة القنوات المشفّرة اليوم، ثم فك تشفيرها حين تنضج العتاد الكمومي. ويضيف الفريق أن حتى قاعدة بيتكوين آمنة كموميًا لن تغطي أنظمة الرسائل والتسوية الخاصة بشبكة Lightning نفسها. أما الأموال المقفلة داخل القنوات فتدار بمعاملات بيتكوين عادية، وتقع خارج نطاق PQLN كليًا.

التوافق مع الإصدارات السابقة جزء من التصميم. فالعقدة العاملة بنظام PQLN تواصل التعامل مع العقد التي تفتقر إليه، غير أن الحركة من العقد المحمية أو عبرها لا تحظى بحماية مقاومة للكمومية. ويتعين على مشغلي الشبكة وضع السياسة بأنفسهم: السماح بالاتصالات القديمة، أو رفض أي اتصال وأي دفع يفتقر إلى الحماية الكمومية الآمنة.

تنقسم التكاليف المقيسة بانفصام. فقد قُيّم الأداء على عقد rust-lightning في المختبر: إذ بلغ متوسط أبطأ عملية تشفير مضافة، وهي توليد التوقيع، نحو 0.33 ميلي ثانية. وفُحص التوافق عبر 12 سيناريو تجمع عقدًا قادرة على تشغيل PQLN مع أخرى تقليدية، ونجحت جميع الاختبارات. العبء يقع على النطاق الترددي لا على قدرة الحوسبة: فقد تضخّم جلب معلومات الشبكة إلى نحو 10 أضعاف حجمه السابق مع التوقيعات القياسية، أو نحو 4 أضعاف مع توقيعات أصغر، ويصف الباحثون هذا النمو في البيانات بأنه الضرر التشغيلي الرئيس. وثلاثة حدود تقيّد النتيجة. أولًا، التحقق شمل rust-lightning وحدها، فتوافقها مع برمجيات Lightning الأخرى غير مؤكد. ثانيًا، مواصفة الإضافة ما تزال تجريبية. وثالثًا، التبني الرسمي يتطلب تحققًا إضافيًا واكتمال المواصفات التقنية، ولا شيء من ذلك موجود اليوم. وبهذا المعنى فإن المحطة المبلغ عنها هندسية لا نشرية: الشبكة نفسها تعمل تمامًا كما كانت قبل 13 أكتوبر.

من التصميم إلى الكود العامل

قراءتنا هنا أن قيمة هذا العمل تكمن في تحويل خطر متنازع عليه إلى أداة قابلة للقياس. فقد عاش سؤال الكمومية حول البيتكوين في الغالب على طريق النقاش، من توقعات بآلات ذات صلة تشفيريًا إلى نفي علني، ومن ذلك الجدل الأخير بين Edwards وSaylor. ولا شيء من هذا يمس سعر البيتكوين مباشرة، وقد تحركت محركات السوق على مسار منفصل: استعادة مستوى 82,000 دولار بعد اختبار ليلي لمستوى 80,000 دولار، وتقلب بلغ 43% وفق قياس Grayscale، ضمن نطاق مؤشر S&P 500. غير أن أرضية الهندسة تحركت. فما يعمل اليوم ولم يعمل قبلها: عقدة rust-lightning تحمل توقيعات ML-DSA وتبادل مفاتيح ML-KEM، وتتعامل مع عقد قديمة عبر 12 سيناريو مُختبر. وبذلك أصبحت أبحاث البيتكوين حول المقاومة الكمومية تضم كودًا عاملًا قابلًا للمراجعة العلنية.