هوش مصنوعی کلود انتروپیک معمای ۲۵ ساله پارامترهای رمزنگاری آژانس امنیت ملی آمریکا را حل کرد؛ این کشف چه معنایی برای بیت‌کوین دارد؟
مدل هوش مصنوعی کلود متعلق به شرکت انتروپیک توانسته است منشأ پارامترهای رمزنگاری ارائه‌شده از سوی آژانس امنیت ملی آمریکا (NSA) بیش از ۲۵ سال پیش را ردیابی کند و به یکی از پرسش‌های دیرینه درباره امنیت استانداردهای پرکاربرد رمزنگاری منحنی بیضوی پاسخ دهد. این پژوهش هیچ آسیب‌پذیری تازه‌ای را در بیت‌کوین یا سامانه‌های رمزنگاری موجود شناسایی نکرده است.
انتروپیک در پژوهشی که ۱۶ اکتبر منتشر کرد، اعلام کرد یکی از مدل‌های داخلی کلود توانسته است منشأ پنج مقدار اولیه مربوط به منحنی‌های بیضوی را بازسازی کند؛ مقادیری که مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST) در سال ۲۰۰۰ پذیرفته بود. این بررسی کمتر از ۳۰ دقیقه طول کشید و نشان داد که مقادیر مذکور با استفاده از یک مولد متعارف اعداد شبه‌تصادفی ساخته شده‌اند که با مهرهای زمانی سال‌های ۱۹۹۷ و ۱۹۹۸ مقداردهی اولیه شده بود.
این یافته‌ها نگرانی‌ها درباره احتمال انتخاب عمدی پارامترهای ریاضی دارای ضعف‌های پنهان از سوی آژانس امنیت ملی آمریکا را کاهش می‌دهد. بااین‌حال، پژوهشگران هنوز نتوانسته‌اند مشخص کنند که تمام اجزای منحنی‌های اولیه چگونه انتخاب شده‌اند.
کلود چگونه معمای رمزنگاری آژانس امنیت ملی آمریکا را حل کرد؟
این بررسی بر اعداد توضیح‌داده‌نشده‌ای متمرکز بود که برای تولید منحنی‌های بیضوی استاندارد، از جمله P-192، P-224، P-256، P-384 و P-521، به کار رفته بودند. این منحنی‌ها زیربنای امضاهای دیجیتال و سازوکارهای احراز هویت در مؤسسات مالی، شبکه‌های پرداخت و سامانه‌های امنیت اینترنت هستند.
آژانس امنیت ملی آمریکا در ابتدا این پارامترها را بدون مستندسازی فرایند انتخاب آن‌ها ارائه کرده بود. نبود چنین مستنداتی زمینه‌ساز گمانه‌زنی‌هایی شد مبنی بر اینکه این سازمان ممکن است تعداد زیادی گزینه را بررسی کرده و در نهایت منحنی‌هایی را برگزیده باشد که دارای ویژگی‌های ریاضی قابل سوءاستفاده هستند.
پژوهشگران انتروپیک دریافتند که مقادیر اولیه با استفاده از lrand48 تولید شده‌اند؛ مولد اعداد شبه‌تصادفی‌ای که در کتابخانه‌های قدیمی زبان برنامه‌نویسی C وجود داشت. این دنباله‌ها نه از یک فرمول ریاضی محرمانه و نه از یک عبارت رمزی، بلکه با استفاده از مهرهای زمانی معمولی در سیستم یونیکس مقداردهی اولیه شده بودند.
کلود توانست برای منحنی P-256، مقدار اولیه منتشرشده را در جایگاه ۱۸۴۲ از میان گزینه‌های یک دنباله بازتولید کند که در ۱۶ اوت ۱۹۹۷ مقداردهی اولیه شده بود. این مدل با شناسایی الگوهای موجود در خروجی مولد و به‌کارگیری روش‌های ریاضی، وضعیت داخلی آن را بازسازی کرد.
این بررسی همچنین منشأ پنج مقدار اولیه دیگر مربوط به منحنی‌های اولی و برخی نقاط پایه منحنی را که پیش‌تر منشأ آن‌ها مشخص نبود، در استاندارد ANSI X9.62 شناسایی کرد.
فیلیپو والسوردا، مهندس رمزنگاری، نیز به‌طور مستقل روش تولید این مقادیر اولیه را بازتولید کرد و تأیید کرد که پژوهشگران انتروپیک در ۱۵ اکتبر جایزه‌ای را که برای حل این مسئله تعیین شده بود، دریافت کرده‌اند. این جایزه خیریه به مبلغ ۳۶٬۸۶۴ دلار به گروه پژوهش امنیت اینترنت (ISRG) تعلق می‌گیرد؛ سازمانی که مسئول اداره پروژه لتس انکریپت است.
بااین‌حال، بررسی هنوز کامل نشده است. پژوهشگران نتوانستند علت انتخاب چند نقطه پایه، منشأ مقدار اولیه منحنی دودویی B-163 یا دلیل کنار گذاشته شدن برخی گزینه‌های از نظر ریاضی قابل‌قبول را توضیح دهند.
نکته برای سرمایه‌گذاران
این کشف اعتماد به زیرساخت‌های رمزنگاری تثبیت‌شده را افزایش می‌دهد، اما به معنای شناسایی یک تهدید امنیتی جدید نیست. اهمیت مالی آن عمدتاً به کاهش ابهام درباره استانداردهایی مربوط می‌شود که ارائه‌دهندگان خدمات پرداخت، متولیان دارایی‌های دیجیتال و سامانه‌های فناوری مورد استفاده نهادهای بزرگ بر آن‌ها تکیه دارند.
آیا این کشف بر امنیت بیت‌کوین یا اتریوم تأثیر می‌گذارد؟
بیت‌کوین از منحنی‌های مورد اختلاف NIST استفاده نمی‌کند. امضاهای دیجیتال این شبکه بر منحنی بیضوی secp256k1 متکی هستند؛ منحنی‌ای که پارامترهای ریاضی آن نسبتاً ساده و شفاف‌اند و به مقادیر اولیه تولیدشده از سوی آژانس امنیت ملی آمریکا که منشأ آن‌ها نامشخص بود، وابسته نیستند.
اتریوم نیز برای امضاهای استاندارد حساب‌های خود از secp256k1 استفاده می‌کند. بنابراین، یافته‌های انتروپیک هیچ ضعف ریاضی تازه‌ای را در سازوکار امضای زیربنایی این دو شبکه آشکار نمی‌کنند.
تمایز میان پارامترهای عمومی یک منحنی و فرایند تولید کلید خصوصی اهمیت زیادی دارد. مقادیر اولیه تاریخی که کلود بررسی کرده، اساساً قرار نبود محرمانه بمانند. بنابراین، قابل پیش‌بینی بودن منشأ آن‌ها به مهاجمان امکان نمی‌دهد کلیدهای خصوصی کاربران را بازسازی کنند.
استفاده از یک مولد اعداد تصادفی به همین اندازه قابل پیش‌بینی برای ساخت کلیدهای خصوصی واقعی کیف پول‌ها بسیار خطرناک‌تر خواهد بود. مهاجمی که بتواند وضعیت داخلی چنین مولدی را بازسازی کند، ممکن است قادر باشد کلیدهای خصوصی را به دست آورد و تراکنش‌های غیرمجاز را تأیید کند.
این تمایز برای صرافی‌ها و شرکت‌های متولی نگهداری دارایی نیز اهمیت دارد؛ زیرا نقص در نرم‌افزار کیف پول، تولید اعداد تصادفی یا مدیریت کلیدها می‌تواند حتی در صورت امن بودن الگوریتم‌های رمزنگاری زیربنایی، به زیان مالی منجر شود.
همان‌طور که فایننس‌فیدز پیش‌تر بررسی کرده است، شبکه‌های رمزارزی و مؤسسات مالی سنتی در چندین مؤلفه رمزنگاری مشترک‌اند. ازاین‌رو، امنیت پیاده‌سازی این فناوری‌ها مسئله‌ای فراگیر در سراسر صنعت مالی است، نه موضوعی مختص فناوری بلاک‌چین.
نکته برای سرمایه‌گذاران
این کشف هیچ شواهدی ارائه نمی‌کند که نشان دهد به‌دست‌آوردن کلیدهای خصوصی بیت‌کوین یا اتریوم آسان‌تر شده است. برای کسب‌وکارهای فعال در حوزه دارایی‌های دیجیتال، تولید امن اعداد تصادفی، پیاده‌سازی صحیح کیف پول‌ها و کنترل‌های نگهداری دارایی همچنان از مهم‌ترین ملاحظات عملیاتی هستند.
چه خطرات رمزنگاری دیگری برای سرمایه‌گذاران بیت‌کوین باقی مانده است؟
اگرچه پژوهش انتروپیک به نگرانی‌های تاریخی درباره انتخاب منحنی‌ها می‌پردازد، تهدید جداگانه ناشی از رایانش کوانتومی را برطرف نمی‌کند.
یک رایانه کوانتومی به‌اندازه کافی قدرتمند که الگوریتم شور را اجرا کند، از نظر نظری می‌تواند کلیدهای خصوصی مبتنی بر منحنی بیضوی را از روی کلیدهای عمومی افشاشده بازیابی کند؛ صرف‌نظر از اینکه منحنی‌ها با پارامترهای شفاف یا مقادیر اولیه با منشأ نامشخص ساخته شده باشند.
در ماه سپتامبر، نهادهای ناظر مالی اروپا هشدار دادند که رایانش کوانتومی ممکن است رمزنگاری بیت‌کوین را تهدید کند. برآوردها نشان می‌دهند که حدود ۶.۹ میلیون بیت‌کوین ممکن است در معرض خطر بیشتری قرار داشته باشند، زیرا کلیدهای عمومی مرتبط با آن‌ها از قبل قابل مشاهده‌اند.
این برآوردها به آسیب‌پذیری احتمالی در آینده اشاره دارند، نه به سرقت یا نفوذی که هم‌اکنون رخ داده باشد. در حال حاضر، هیچ رایانه کوانتومی‌ای به‌طور عمومی توانایی لازم برای بازیابی کلیدهای خصوصی بیت‌کوین در مقیاس مورد نیاز برای اجرای یک حمله عملی را نشان نداده است.
بااین‌حال، اقدامات مقدماتی در حال پیشرفت‌اند. مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا در اوت ۲۰۲۴ نخستین سه استاندارد اصلی رمزنگاری پساکوانتومی خود را نهایی کرد. این استانداردها روش‌های جایگزینی برای رمزگذاری و امضای دیجیتال ارائه می‌کنند که برای مقاومت در برابر حملات رایانه‌های کوانتومی به‌اندازه کافی قدرتمند طراحی شده‌اند.
انتقال بیت‌کوین به چنین فناوری‌هایی با پیچیدگی‌های بیشتری همراه خواهد بود؛ زیرا افزودن امضاهای تراکنشی مقاوم در برابر رایانش کوانتومی به توسعه فنی و توافق در سراسر یک شبکه غیرمتمرکز نیاز دارد.
فایننس‌فیدز همچنین تحلیل گلکسی دیجیتال درباره برنامه‌ریزی بیت‌کوین برای مقابله با تهدیدهای کوانتومی را پوشش داده است؛ تحلیلی که چالش‌های مرتبط با اجرای تدابیر رمزنگاری پساکوانتومی را نیز بررسی می‌کند.
برای سرمایه‌گذاران نهادی و متولیان نگهداری دارایی، پرسش‌های اصلی به هزینه ارتقای زیرساخت کیف پول‌ها، نحوه برخورد با کوین‌های نگهداری‌شده در قالب‌های قدیمی آدرس و مدت‌زمان لازم برای انتقال دارایی‌ها پیش از عملی شدن حملات کوانتومی مربوط می‌شود.
یافته‌های جدید انتروپیک به یکی از پرسش‌های مهم درباره منشأ پارامترهای رمزنگاری پرکاربرد پاسخ می‌دهند. بااین‌حال، این نتایج نیاز به سرمایه‌گذاری در امنیت رمزنگاری را از بین نمی‌برند؛ به‌ویژه در شرایطی که پژوهش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی بررسی سامانه‌های موجود را سرعت می‌بخشند و رایانش کوانتومی نیز نوع متفاوتی از خطرات بلندمدت را مطرح می‌کند.
نکته برای سرمایه‌گذاران
خطر بلندمدت رمزنگاری برای بیت‌کوین همچنان به توانمندی رایانه‌های کوانتومی و قابلیت شبکه برای معرفی سازوکارهای امضای قوی‌تر وابسته است. سرمایه‌گذاران باید میان پیش‌بینی‌های احتمالی درباره زمان‌بندی توسعه سخت‌افزار کوانتومی و حملات اثبات‌شده تمایز قائل شوند و پیشرفت‌های معتبر در زمینه استانداردهای انتقال به فناوری‌های مقاوم در برابر کوانتوم را دنبال کنند.