يعتمد العالم الرقمي بشكل كبير على أنظمة التشفير لتأمين هويتنا، ووسائل الاتصال، والمعاملات. من لحظة تسجيلنا في الخدمات المصرفية عبر الإنترنت إلى التحويلات على البلوكشين التي تدعم التمويل اللامركزي، تعد التوقيعات الرقمية والتشفير حماة الثقة غير المرئيين.

ومع ذلك، فإن الوصول الوشيك لأجهزة الكمبيوتر الكمية على نطاق واسع يشكل تهديدًا وجوديًا لهذه الآليات الأمنية الأساسية. إن تشفير المفتاح العام الحالي، وهو أساس الأمن الرقمي الحديث، معرض بشكل أساسي لهجمات الكم.

اكتشف كيف تعيد Quranium تعريف الأمن السيبراني عبر تقنيات مقاومة للكم مبتكرة. انقر لمعرفة المزيد.

يتطلب هذا التحدي العميق معيارًا جديدًا، صُمّم SLHDSA الخاص بـ Quranium (خوارزمية التوقيع الرقمي القائمة على التجزئة دون حالة) لتقديمه، ويمهّد لعصر من الهوية الرقمية المصونة كموميًا والتوثيق.

التهديد الكمومي الوشيك

يعتمد التشفير التقليدي بالمفاتيح العامة، بما في ذلك خوارزميات مثل RSA وتشفير المنحنيات الإهليلجية (ECC) وخوارزميات التوقيع الرقمي (DSA وECDSA وEdDSA)، على مسائل رياضية يتعذر على الحواسيب الكلاسيكية حلها حاسوبيًا.

ومع ذلك، يمكن للحواسيب الكمومية، المجهزة بخوارزميات مثل خوارزمية شور، أن تكسر هذه المشكلات بكفاءة في زمن متعدد الحدود. وهذا يعني أنه بمجرد أن تصبح الحاسوبية الكمومية القوية حقيقة واقعة، ستصبح التواقيع الرقمية التي تؤمّن عالمنا الرقمي بلا فائدة.

تمتد الآثار بشكل بعيد. فمكونات الأمان الحيوية مثل شهادات TLS (أمن طبقة النقل) التي تؤمن مواقع الويب عبر HTTPS والخدمات المصرفية عبر الإنترنت وتطبيقات الرسائل، إضافة إلى الهويات الرقمية، ستكون عرضة للخطر.

قد يشنّ الخصوم هجمات "احصد الآن، فكّ التشفير لاحقًا"، لجمع البيانات المشفرة اليوم لفك تشفيرها عندما تنضج القدرات الكمومية. وبالنسبة لمعاملات سلسلة الكتل، التي تُؤمَّن حاليًا بتواقيع ECDSA (كما يظهر في بيتكوين وإيثيريوم)، قد تتيح هذه الثغرة للحواسيب الكمومية تزوير المعاملات وسرقة الأموال.

لا يمكن إنكار إلحاح الانتقال إلى تشفير مقاوم للكم لمنع مستقبل تكون فيه كل أشكال الأمان الرقمي قد انكسرت بشكل أساسي.

ادخل إلى طبقة التلاقي حيث تمزج Quranium الحوسبة الكمومية وسلسلة الكتل والذكاء الاصطناعي لبناء مستقبل لا يمكن كسره. انقر لمعرفة المزيد.

الاحتياج الحاسم لتواقيع ما بعد الحوسبة الكمومية

ولحماية أنفسنا من هذه الأزمة الوشيكة، يعمل باحثون في التشفير على تطوير التشفير ما بعد الحوسبة الكمومية (PQC). وتُعد التواقيع الرقمية ما بعد الكم ضرورية لتأسيس أمن طويل الأمد في عالم تهيمن عليه الحوسبة الكمومية.

• تأمين الهوية الرقمية والتوثيق: تعتمد الشهادات الرقمية، بما في ذلك SSL/TLS وتواقيع البريد الإلكتروني والهويات المعتمدة على سلسلة الكتل، حاليًا على RSA/ECC. يضمن PQC بقاء التوثيق الرقمي غير قابل للكسر، ويقدم أساسًا متينًا لهوية رقمية آمنة في عصر الكم.

• حماية شهادات TLS والاتصالات الآمنة: يعني أن القدرة على كسر تشفير TLS من قبل الحواسيب الكمومية أن الاتصالات الحساسة قد يتم اعتراضها. وتُعد بروتوكولات TLS المقاومة للكم، التي يجري اختبارها بالفعل من قبل كبرى شركات التقنية باستخدام خوارزميات مثل SLHDSA وDilithium، ضرورية للحفاظ على خصوصية وسلامة اتصالات الإنترنت.

• تأمين معاملات سلسلة الكتل لمستقبل آمن: تُعد العملات الرقمية عرضة بشكل خاص، إذ يمكن استغلال تواقيع ECDSA الخاصة بها من قبل المهاجمين الكموميين لفرض معاملات وتفادي المساس بالأموال. إن الانتقال إلى تواقيع آمنة للكم ضروري لجدوى وأمن السجلات اللامركزية على المدى الطويل.

لقد اختار سير عمل توحيد معايير التشفير ما بعد الكم لدى NIST بالفعل خوارزميات مقاومة للكمودنة للتوحيد القياسي، ما يبرز الحاجة الفورية إلى أن تبدأ الحكومات والمؤسسات المالية والشركات عملية الانتقال.

حلّ Quranium الآمن كموميًا: SLHDSA

تأسست Quranium في أوائل 2024 بواسطة روّاد Web3، وتموضع نفسها كأول طبقة تلاقي (Convergence Layer) في العالم، لتوحيد الحوسبة الكمومية وسلسلة الكتل والذكاء الاصطناعي لخلق عصر رقمي آمن وسريع وذكي. ومن ركائز مهمتها تقديم بنية تحتية للطبقة الأولى مقاومة للكم مبنية على تشفير ما بعد-كم معتمد من NIST.

في قلب استراتيجية أمن Quranium الكمومي يوجد SLHDSA (خوارزمية التوقيع الرقمي القائم على التجزئة دون حالة). يعد SLHDSA مخطط توقيع تشفيري ما بعد-كم موحّدًا لدى NIST وهو آمن ضد الهجمات الكلاسيكية والكمومية على حد سواء. وبخلاف تواقيع ECDSA التقليدية التي تعتمد على المنحنيات الإهليلجية، يعتمد أمان SLHDSA على دوال التجزئة، مما يجعله بمنأى عن خوارزمية شور ومقاومًا للتحليل التشفيري الكمومي.

تعرّف على QSafe، محفظة التشفير الثورية من Quranium المصممة للأمن الكمومي من الجيل التالي. انقر لمعرفة المزيد.

يستبدل دمج Quranium لـ SLHDSA بشكل جوهري ECDSA الضعيف في طبقة التشفير الأساسية، ما يجعل جميع أنشطة الشبكة بمنأى عن المخاطر الكمومية. ويتجلى هذا الالتزام بالأمن الكمومي في جميع أنحاء منظومتها:

• هويات رقمية آمنة: في محفظة QSafe، يقوم تعبير/عبارة التذكّر الخاصة بالمستخدم (mnemonic) بتوليد مفاتيح SLHDSA بشكل حتمي لتوقيع المعاملات على سلسلة Quranium، إلى جانب مفاتيح ML-KEM للتشفير.

يُستخدم بعد ذلك المفتاح العام لـ SLHDSA لاشتقاق عنوان سلسلة كتل متوافق مع سلسلة Quranium. توفر عملية توليد المفاتيح القوية هذه، والمقاومة للهجمات الكمومية، معيارًا جديدًا للهوية الرقمية في العالم اللامركزي.

• معاملات آمنة كموميًا: يتم توقيع كل معاملة على سلسلة كاليونيوم باستخدام مفتاح SLHDSA خاص، مما ينتج توقيعًا بحجم يقارب 49,856 بايتًا. ورغم أنه أكبر بكثير من التواقيع التقليدية، فإنه يضمن أقصى قدر من المقاومة للتهديدات الكمومية. يتم إلحاق توقيع SLHDSA، إلى جانب المفتاح العام للمستخدم، بالمعاملة للتحقق بواسطة عقد Quranium.

• نسخ احتياطية محمية: يتم تشفير نسخ محافظ العملات الاحتياطية تلقائيًا محليًا باستخدام ML-KEM، وهو مخطط تشفير ما بعد-كم قائم على الشبكات (lattice) ومعيار لدى NIST أيضًا، مما يضمن حماية البيانات الحساسة من الهجمات الكمومية.

وبشكل حاسم، تُوقَّع هذه النسخ الاحتياطية المشفرة بعد ذلك باستخدام المفتاح الخاص لـ SLHDSA الخاص بالمستخدم لضمان أصالتها والتحقق من عدم العبث بها قبل رفعها. كما يعمل توقيع SLHDSA هذا كدليل على ملكية مفتاح ML-KEM الخاص.

• سلامة سلسلة الكتل وتوثيق المدققين: تعمل سلسلة كاليونيوم وفق نموذج إثبات الحصة (PoS)، حيث تؤمّن اقتراحات الكتل وإثباتات المدققين باستخدام SLHDSA.

يتم توقيع رؤوس الكتل بواسطة مدققين باستخدام SLHDSA، وتحافظ سجلات المدققين على مفاتيح SLHDSA العامة، مما يضمن سلامة سلسلة الكتل والهوية المقاومة للكم للجهات المشاركة في الشبكة.

• التوافق مع EVM وقابلية التكيّف: مع الحفاظ على توافق واسع مع EVM، يقدم Quranium تعديلات محددة لدمج SLHDSA بسلاسة. والأهم أنه يستبدل precompile ecrecover في Ethereum بتركيب مخصص يُسمّى slhrecover.

تقبل دالة slhrecover توقيع SLHDSA بحجم 49,920 بايتًا كمدخل، وتُرجع المفتاح العام المرتبط بحجم 64 بايتًا، مما يتيح لـ dApps والعقود الذكية التحقق من هوية الموقّع بطريقة آمنة كموميًا.

الخلاصة

يتطلب ثورة الحوسبة الكمومية إعادة تقييم جوهرية لمعايير أماننا الرقمي. إن الثغرات الكامنة في أنظمة التشفير الحالية التي تؤثر على الهويات الرقمية وشهادات TLS ومعاملات سلسلة الكتل تتطلب حلولًا فورية وقوية.

تعالج Quranium هذا التحدي مباشرة عبر ريادتها لمعيار جديد ببنية سلسلة كتل مدعومة بـ SLHDSA. ومن خلال دمج تواقيع ما بعد الحوسبة الكمومية المعتمدة من NIST في قلبها، تضمن Quranium أن الهويات الرقمية آمنة حقًا، وأن المعاملات تصبح جاهزة للمستقبل في مواجهة الهجمات الكمومية، وأن النظام البيئي اللامركزي بأكمله يمكنه العمل بثقة لا يمكن كسرها أمام التهديدات الناشئة. إن عصر الهوية الرقمية المصونة كموميًا والتوثيق ليس مجرد احتمال بعيد؛ بل مع SLHDSA من Quranium، أصبح يقترب بسرعة ليصبح واقعًا.