#深度创作营

معلومة غير معروفة: من 16 دقيقة إلى 16 ثانية - ما هو مخطط الطريق الذي كشف عنه V神 لمقاومة كمومية لإيثريوم؟

نشر مؤسس إيثريوم Vitalik Buterin على منصة X في 27 فبراير 2026 منشورًا هامًا يوضح بالتفصيل «مخطط طريق مقاومة الكم» لإيثريوم في مواجهة تهديدات الحواسيب الكمومية. قام هذا المنشور بتحليل منهجي لأربعة أجزاء رئيسية في بروتوكول إيثريوم التي تتعرض بسهولة للهجمات الكمومية، وقدم خطة ترقية تدريجية، مؤكدًا أنه على الرغم من وجود تحديات، إلا أن ابتكارات مثل STARK، والتوقيعات المستندة إلى التجزئة، والحسابات المحلية المجردة(native AA)، وتوحيد الإثباتات التكرارية، تُمكن إيثريوم من الحفاظ على الأمان والوظائف في عصر الكم.

ولم يقتصر الأمر على ذلك، بل حدد V神 جدول زمني للهجرة المقاومة للكم، وأعلن أن وقت التأكيد النهائي سينخفض بشكل حاد من 16 دقيقة إلى 16 ثانية. إذا تحقق هذا المخطط، فسيكون ذلك قفزة نوعية في سرعة استجابة إيثريوم، وقد يصبح انتظار المعاملات لتأكيدها في سلسلة الكتل شيئًا من الماضي!

👉الأنظمة الأربعة الضعيفة للكم في إيثريوم حاليًا:

أوضح Vitalik أن هناك أربعة مكونات أساسية في إيثريوم سهلة التعرض للهجمات الكمومية، خاصة مع وجود خوارزمية Shor ذات الحجم الكافي لكسرها:

- توقيعات BLS في طبقة الإجماع
- توفر البيانات(KZG الوعد والإثبات)
- توقيعات ECDSA على الحسابات الخارجية(EOA)
- إثباتات المعرفة الصفرية(ZK proofs، باستخدام KZG أو Groth16)

أكد Vitalik أن عدم ترقية هذه الأجزاء قد يؤدي، مع نضوج الحواسيب الكمومية، إلى مخاطر خطيرة مثل تزوير التوقيعات، تلف سلامة البيانات، أو تسريب الخصوصية.

فكيف يمكن الترقية؟ استجابةً لهذا السؤال، اتبع إيثريوم مخطط مقاومة الكم بسياسة "تعزيز تدريجي، واستبدال جزء تلو الآخر". أولاً، تعزيز باب المدققين: استبدال طرق التوقيع القديمة بنسخ مقاومة للكم، مع تجميع عدة توقيعات باستخدام تقنيات مثل STARK لتقليل المخاطر. ثانيًا، تعديل نظام حسابات المستخدمين: من خلال ضبط القواعد الأساسية، يصبح الحساب العادي داعمًا بشكل طبيعي لخوارزميات مقاومة للكم، بحيث لا يشعر المستخدمون بتغير كبير.

باختصار، هذه الطريقة "كالقيادة مع استبدال الإطارات أثناء القيادة" تضمن استمرار عمل إيثريوم بشكل طبيعي أثناء الترقية، دون انقطاع الخدمة، مع القضاء التدريجي على تهديدات الكم.

💡مسار الترقية التقنية المحدد (المعلومات مأخوذة من الإنترنت، غير موجهة للخبراء التقنيين، يمكن تجاهلها):

✅مسار ترقية توقيعات طبقة الإجماع:

بالنسبة لطبقة الإجماع، اقترح Vitalik خطة «التركيز الخفيف» (Lean consensus)، حيث يتم استبدال BLS تمامًا بتوقيعات تعتمد على التجزئة(مثل نسخة Winternitz)، واستخدام STARK للتحقق من التجميع، مما يقلل بشكل كبير من مخاطر الكم.

قبل الوصول إلى الحالة النهائية الكاملة لـ Lean، يمكن تنفيذ «السلسلة المتاحة الخفيفة» (Lean available chain)، حيث يكون عدد التوقيعات أقل( حوالي 256–1024 لكل فتحة)، ويمكن أن تعمل بدون تجميع STARK مؤقتًا.

التحدي الرئيسي هو اختيار «وظيفة التجزئة الأخيرة في إيثريوم». التجزئات التقليدية(مثل SHA-256) بطيئة جدًا، وتحليل الأمان الأخير لسلسلة Poseidon أثار الشكوك مؤخرًا. الخيارات المحتملة تشمل:

- إضافة جولات إضافية لـ Poseidon2، أو خلطها مع غيرها من الوظائف غير الحسابية(مثل Monolith)
- استخدام Poseidon1 الأقدم والأكثر أمانًا( لكنه أبطأ بمقدار الضعف)
- تجزئات فعالة مثل BLAKE3

✅استراتيجيات مقاومة الكم لتوفر البيانات (DAS):

حاليًا، تعتمد توفر البيانات بشكل كبير على KZG في ترميز التمويه (erasure coding). إذا تم التحول إلى STARK، فهناك مشكلتان:

- تعتمد DAS ثنائية الأبعاد على خصائص خطية لـ KZG، وSTARK لا يدعمها مباشرة؛ لكن إيثريوم يركز حاليًا على جعل DAS أحادية الأبعاد(PeerDAS)، دون السعي لتمويل كبير جدًا للطبقة البيانات.
- عند إثبات صحة الكتل المشفرة بواسطة STARK، قد يتجاوز حجم الإثبات حجم الكتلة نفسها، مما يتطلب الاعتماد على STARK تكرارية أو تقنيات بديلة.

اختتم Vitalik أن الحل ممكن، لكنه يتطلب جهدًا هندسيًا كبيرًا.

✅حلول توقيعات EOA وتجريد الحسابات:

الحل الواضح لمشكلة توقيعات ECDSA على EOA هو إدخال «الحسابات الأصلية المجردة»(native AA)، بحيث يمكن للحسابات دعم أي خوارزمية توقيع بشكل أصلي. ومع ذلك، فإن تكلفة التحقق من التوقيعات المقاومة للكم مرتفعة جدًا(ECDSA تحتاج حوالي 3000 غا، والتوقيعات المقاومة للكم قد تصل إلى 200 كغا). في المدى القصير، يمكن استخدام توقيعات تعتمد على التجزئة(بتكلفة حوالي 200 كغا)؛ وعلى المدى الطويل، الاعتماد على توقيعات تعتمد على lattice مع التهيئة المسبقة للرياضيات الموجهة نحو المتجهات(vectorized math precompiles)، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الغاز. الحل النهائي هو التوقيعات التكرارية على مستوى البروتوكول وتوحيد الإثباتات، لتقليل التكاليف إلى أدنى حد ممكن.

✅رؤية مستقبلية لإثبات المعرفة الصفرية والتوحيد التكراري:

حاليًا، يستهلك ZK-SNARK حوالي 300–500 كغا، بينما STARK المقاوم للكم يمكن أن يستهلك حتى 10 مليون غا، وهو غير مقبول لخصوصية البروتوكولات وطبقات L2. الحل هو أيضًا التوحيد التكراري على مستوى البروتوكول. أشار Vitalik بشكل خاص إلى EIP-8141: حيث يمكن أن تتضمن المعاملات «إطار التحقق»، الذي يقرأ فقط بيانات الاتصال (calldata) للتحقق، دون لمس الحالة الخارجية. يتيح هذا التصميم استبدال آلاف من إطارات التحقق داخل الكتلة بواسطة إثبات واحد STARK، وضغط عدة ميغابايت من التوقيعات أو الإثباتات على السلسلة.

وعلاوة على ذلك، يتصور أن يتم إنتاج الإثباتات في طبقة الميمبول (mempool) كل 500 مللي ثانية، حيث ينقل العقد المعاملات الصالحة والإثباتات، مع تكلفة ثابتة ومنخفضة جدًا. هذه الآلية لا تحل فقط مشكلة الكم، بل تعزز بشكل كبير من التوسع والخصوصية بشكل عام.

👉آلية الانتقال من 16 دقيقة إلى 16 ثانية:

لتحقيق هذا الانتقال، يجب أن نفهم أولاً كيف تعمل إيثريوم الآن. حاليًا، تنتج إيثريوم كتلة جديدة تقريبًا كل 12 ثانية، لكن لتحقيق «التأكيد النهائي» (أي الحالة غير القابلة للعكس)، يحتاج الأمر إلى الانتظار حوالي 16 دقيقة، لأن العملية تتطلب عدة جولات من التحقق. التغيير الأساسي في مخطط مقاومة الكم هو فصل عملية إنتاج الكتلة والتأكيد النهائي للمعاملات. يوضح Vitalik أن الخطة الجديدة ستعمل على تحسين هاتين الجهتين بشكل منفصل: من ناحية، من خلال تحسين بروتوكول الاتصال بين العقد، وتقليل زمن إنتاج الكتلة من 12 ثانية إلى 2 ثانية؛ ومن ناحية أخرى، من خلال إدخال آلية جديدة تمامًا، ذات قدرة مقاومة للكم وأبسط في التصميم، بهدف تقليل زمن التأكيد النهائي للمعاملات إلى ما بين 6 و16 ثانية.

ملخص سريع: إعلان مخطط مقاومة الكم لإيثريوم ليس مجرد ترقية في السرعة، بل هو إعادة هيكلة أساسية للبنية التحتية لإيثريوم لتتكيف مع الاستخدام التجاري الواسع.

👉الجدول الزمني: وضع وضع الأمان للطوارئ الكمومي

هناك أيضًا تفصيل تصميمي مستقبلي في مخطط مقاومة الكم لإيثريوم: حيث ستكون الفترات الزمنية (الفتحات) أولوية على النهاية النهائية لتحقيق مقاومة للكم. هذا يعني أنه من خلال تحسين تدريجي، ستتم حماية عملية إنتاج الكتل (الفتحات) أولاً.

بالتحديد، قررت إيثريوم تعزيز وظيفة «إنتاج الكتل» الأساسية أولاً. بمعنى أنه، حتى لو ظهرت حواسيب كم فجأة وتسببت في عدم القدرة على ضمان «التأكيد النهائي» (كما لو أن لوحة الطائرة تعطلت مؤقتًا)، فإن عملية إنتاج الكتل ستكون محمية، وسيستمر الشبكة في إنتاج كتل جديدة بشكل طبيعي، ولن تتوقف عن العمل.

باختصار، مخطط مقاومة الكم لإيثريوم يشبه وضع «وضع الأمان» المسبق — في أسوأ الحالات، يضمن عدم توقف النظام، ويحافظ على أدنى مستوى من التشغيل، ثم يتم إصلاح الوظائف الأخرى تدريجيًا. هذا التصميم يتيح مساحة كبيرة للمرونة أثناء الترقية.

📝بشكل عام، لم تكن منشورات Vitalik Buterin مجرد خارطة طريق تقنية، بل أظهرت أيضًا جدية إيثريوم تجاه تهديدات الكم وخططها المستقبلية. من خلال ترقية تدريجية وقابلة للإدارة، من المتوقع أن تتمكن إيثريوم من حماية نفسها بشكل كامل قبل وصول الحواسيب الكمومية، وتعزيز مكانتها كأكثر منصات العقود الذكية أمانًا ولامركزية. من خلال تقليل زمن النهاية إلى 16 ثانية، واستخدام «وضع الأولوية للفتحات» لإعداد وضع أمان للطوارئ الكمومي، ترد إيثريوم بسرعة غير مسبوقة على التهديدات المستقبلية. وإذا كنت قلقًا من أن V神 يبيع العملات، يمكنك أن تطمئن الآن!