สรุปข่าว
- ศาสตราจารย์ MIT ชี้บล็อกเชนไม่ต้องรอควอนตัมคอมพิวเตอร์ แค่ปรับวิธีเข้ารหัสก็เริ่มป้องกันภัยควอนตัมได้แล้ว
- RLNC อาจลดภาระประมวลผลได้ราว 90% ด้วยการเข้ารหัสข้อมูลเพียงบางส่วน แต่ยังช่วยปกป้องข้อมูลทั้งชุด
- ภัยคุกคาม “เก็บวันนี้ ถอดรหัสทีหลัง” กำลังเร่งให้บล็อกเชนต้องเตรียมรับมือ เพราะข้อมูลธุรกรรม เงินทุน และตัวตนที่ถูกขโมยวันนี้ อาจถูกถอดรหัสได้ในอนาคต
แนวโน้มผลกระทบ: Bullish
Muriel Médard ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัย MIT เสนอว่า บล็อกเชนสามารถเตรียมรับมือกับภัยจากควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ตั้งแต่วันนี้ โดยไม่จำเป็นต้องรอฮาร์ดแวร์ใหม่ราคาแพง แนวคิดสำคัญคือ การใช้วิธีจัดการข้อมูลแบบ RLNC ร่วมกับการเข้ารหัสยุคหลังควอนตัม เพื่อเข้ารหัสข้อมูลเพียงบางส่วนแต่ปกป้องข้อมูลทั้งชุด ซึ่งอาจลดภาระการประมวลผลได้ถึง 90% ขณะที่ Ethereum และ Algorand ก็เริ่มพัฒนาแนวทางรับมือภัยควอนตัมแล้ว ประเด็นนี้สะท้อนว่าอุตสาหกรรมบล็อกเชนต้องเตรียมตัวรับมือล่วงหน้า เพราะข้อมูลที่ถูกขโมยในวันนี้อาจถูกนำไปถอดรหัสได้ในอนาคต
Muriel Médard ผู้ร่วมก่อตั้ง Optimum และศาสตราจารย์จาก MIT เปิดเผยแนวทางปกป้องบล็อกเชนจากภัยคุกคามของคอมพิวเตอร์ควอนตัม โดยระบุว่า อุตสาหกรรมไม่จำเป็นต้องรอฮาร์ดแวร์ควอนตัม หรือเทคโนโลยีใหม่ที่มีต้นทุนสูง เพื่อป้องกันภัยคุกคามจากเทคโนโลยีดังกล่าว เพราะเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่มีอยู่ในปัจจุบันสามารถนำมาใช้รับมือได้แล้ว
ความกังวลสำคัญคือการโจมตีแบบ “Harvest Now, Decrypt Later” หรือ “เก็บข้อมูลวันนี้ แล้วค่อยถอดรหัสในอนาคต” ซึ่งผู้โจมตี รวมถึงหน่วยงานรัฐ อาจแอบเก็บข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสเอาไว้ ก่อนรอวันที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์มีความสามารถมากพอที่จะเปิดข้อมูลเหล่านั้นได้
สำหรับบล็อกเชน เรื่องนี้ยิ่งมีความสำคัญ เพราะข้อมูลบนเครือข่ายไม่ได้มีอายุสั้น ทั้งธุรกรรม เงินทุน ตัวตน และสัญญาต่าง ๆ ถูกออกแบบให้คงอยู่ในระบบเป็นเวลานาน
หากข้อมูลเหล่านี้ถูกเก็บไปได้ตั้งแต่วันนี้ ความเสี่ยงจึงไม่ได้อยู่แค่ในปัจจุบัน แต่รวมถึงวันที่เทคโนโลยีควอนตัมพัฒนาถึงจุดที่สามารถถอดรหัสระบบรักษาความปลอดภัยในปัจจุบันได้
Médard ระบุว่า หากบล็อกเชนต้องการเป็นโครงสร้างพื้นฐานของระบบการเงิน การยืนยันตัวตน และ Internet of Things (IoT) เครือข่ายจำเป็นต้องเตรียมรับมือกับภัยคุกคามควอนตัมตั้งแต่วันนี้ ไม่ใช่รอจนคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถโจมตีระบบได้จริง
ระบบเข้ารหัสเดิมกำลังเจอความเสี่ยง
ระบบรักษาความปลอดภัยอย่าง RSA ที่ใช้งานมายาวนาน อาศัยโจทย์ทางคณิตศาสตร์ที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปใช้เวลานานมากในการแก้
แต่ในปี 1994 Peter Shor จาก MIT แสดงให้เห็นว่า หากมีควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังมากเพียงพอ โจทย์เหล่านี้สามารถถูกแก้ได้เร็วขึ้นอย่างมาก นั่นทำให้ระบบรักษาความปลอดภัยที่เคยเชื่อว่า ปลอดภัยอาจไม่ปลอดภัยอีกต่อไปในอนาคต
วงการเทคโนโลยีจึงเริ่มพัฒนาการเข้ารหัสรูปแบบใหม่ที่ออกแบบมาให้รับมือกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยเฉพาะ หรือที่เรียกว่า Post-Quantum Cryptography (PQC)
หนึ่งในระบบที่ถูกพูดถึงคือ McEliece ซึ่งมีมาตั้งแต่ปี 1978 และยังถือเป็นหนึ่งในแนวทางที่มีความแข็งแกร่ง แต่ข้อเสียคือใช้พลังประมวลผลสูง หากต้องนำไปเข้ารหัสข้อมูลทั้งหมด
Ethereum และ Algorand เริ่มเตรียมรับมือ
ฝั่งบล็อกเชนเองก็เริ่มเตรียมรับมือกับปัญหานี้แล้ว โดย Ethereum Foundation สนับสนุนกลุ่มวิจัย ZKnox ที่พัฒนาเครื่องมือรักษาความปลอดภัยสำหรับยุคหลังควอนตัม โดยมีเป้าหมายลดต้นทุนการใช้งานและค่า Gas ลงได้สูงสุด 12 เท่า
ขณะที่ Algorand ใช้ลายเซ็นดิจิทัล FALCON เพื่อเพิ่มความสามารถในการต้านทานภัยคุกคามจากคอมพิวเตอร์ควอนตัม และปกป้องประวัติของเครือข่ายในระยะยาว
แต่ Médard เสนอว่า อาจไม่จำเป็นต้องเข้ารหัสข้อมูลทุกส่วน
เข้ารหัสแค่บางส่วน แต่ปกป้องข้อมูลทั้งชุด
แนวทางของ Médard ใช้เทคนิคที่เรียกว่า “Random Linear Network Coding” (RLNC) ซึ่งทีมวิจัยของเธอที่ MIT พัฒนามานานกว่า 20 ปี ซึ่งเป็นการนำข้อมูลมาแบ่งเป็นส่วน ๆ แล้วนำข้อมูลเหล่านั้นมาผสมกันเป็นชุดข้อมูลใหม่ ซึ่งสามารถนำกลับมาประกอบเป็นข้อมูลเดิมได้ภายหลัง
เมื่อใช้วิธีนี้ร่วมกับการเข้ารหัสแบบป้องกันควอนตัม ก็ไม่จำเป็นต้องเข้ารหัสข้อมูลทุกส่วน
ตัวอย่างเช่น หากข้อมูลถูกแบ่งออกเป็น 10 ส่วน อาจเข้ารหัสเพียง 1 ส่วน หรือประมาณ 10% แล้วใช้วิธีการของ RLNC ช่วยกระจายการป้องกันไปยังข้อมูลทั้งหมด
แนวทางนี้จึงมีศักยภาพที่จะลดงานที่คอมพิวเตอร์ต้องทำลงได้ประมาณ 90% เมื่อเทียบกับการเข้ารหัสข้อมูลทั้งหมด
ประเด็นสำคัญคือ ไม่ต้องสร้างระบบใหม่ที่ซับซ้อนขึ้น เพียงปรับวิธีจัดการข้อมูลและใช้หลักการของคณิตศาสตร์เข้ามาช่วย
ทีมของ Médard ยังได้ทดลองนำเทคนิคดังกล่าวไปพัฒนาในระดับชิป เพื่อแสดงให้เห็นว่า สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลในเครือข่ายได้
อีกแนวคิดหนึ่งคือ การนำ RLNC มาใช้เป็นชั้นป้องกันข้อมูลของบล็อกเชน ตั้งแต่การส่งข้อมูล การจัดเก็บ ไปจนถึงการบันทึกข้อมูลลงบนเครือข่าย โดยไม่จำเป็นต้องเข้ารหัสทุกธุรกรรมตั้งแต่ต้นจนจบ
บล็อกเชนต้องเตรียมรับมือก่อนวันที่ควอนตัมมาถึง
Médard มองว่า สถาบันการเงินและองค์กรที่ต้องการใช้บล็อกเชนเป็นโครงสร้างพื้นฐานในอนาคตจะต้องเริ่มเตรียมรับมือกับภัยคุกคามควอนตัมตั้งแต่วันนี้ เพราะเมื่อข้อมูลถูกขโมย และเก็บเอาไว้แล้ว การรอให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเกิดขึ้นจริงจึงอาจสายเกินไป
ประเด็นสำคัญจึงไม่ใช่การสร้างคอมพิวเตอร์ที่แรงขึ้น แต่เป็นการหาวิธีใช้คณิตศาสตร์ และการเข้ารหัสให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
สำหรับบล็อกเชนที่ต้องการรองรับทั้งระบบการเงิน การยืนยันตัวตน ธรรมาภิบาล และ IoT ความปลอดภัยจากควอนตัมจะกลายเป็นเรื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้อีกต่อไป
และแนวทางของ Médard คือ หนึ่งในความพยายามที่จะทำให้การป้องกันดังกล่าวเกิดขึ้นได้ โดยไม่เพิ่มภาระการประมวลผลจนกลายเป็นต้นทุนใหม่ของเครือข่าย
ที่มา: coindesk
มุมมองผู้เขียน: แนวทางของ Médard เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่น่าจับตาในการป้องกันบล็อกเชนจากภัยควอนตัม เพราะไม่ได้แก้ปัญหาด้วยการเพิ่มพลังประมวลผล แต่เลือกใช้หลักคณิตศาสตร์ เพื่อลดต้นทุนการป้องกันลง แม้ยังต้องพิสูจน์ในระดับการใช้งานจริง แต่หากทำได้ตามที่ระบุจริง ก็อาจช่วยให้บล็อกเชนเตรียมรับมือยุคควอนตัมได้ โดยไม่ต้องแบกรับภาระการประมวลผลที่สูงเกินไป
