ما هي خوارزمية Shor ولماذا تهدد التشفير؟

خوارزمية Shor، التي نشرها عالم الرياضيات بيتر Shor في عام 1994، هي خوارزمية كمومية تحل بكفاءة عوامل الأعداد الصحيحة ومسائل اللوغاريتمات المنفصلة. تشكل هذه المشكلات الرياضية الأساس الأمني ​​لتشفير RSA وDiffie-Hellman وECDSA، بما في ذلك التوقيعات التي تحمي جميع العملات المشفرة الحالية تقريبًا.

تتطلب أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية وقتًا أسيًا لتحليل الأعداد الكبيرة أو حساب اللوغاريتمات المنفصلة. سيستغرق مفتاح RSA ذو 2048 بت أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية وقتًا أطول من عمر الكون لكسره. تعمل خوارزمية Shor على تقليل ذلك إلى وقت متعدد الحدود، مما يجعل هذه العمليات ممكنة على أجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية بما فيه الكفاية.

بالنسبة للعملات المشفرة، يكون التهديد محددًا: يمكن لخوارزمية Shor استخلاص مفاتيح ECDSA الخاصة من المفاتيح العامة. تستخدم Bitcoin وEthereum ومعظم العملات المشفرة ECDSA مع منحنى secp256k1. بمجرد الكشف عن المفاتيح العامة (وهو ما يحدث عندما يتم إنفاق العناوين)، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية التي تستخدم خوارزمية Shor حساب المفاتيح الخاصة المقابلة.

يستغرق تشغيل خوارزمية Shor مقابل ECDSA 256 بت 1200-1450 كيوبت منطقية، يناسب الداخل أقل من 500000 كيوبت مادية، ويكمل في دقائق — the March 2026 benchmark from Google Quantum AI, working with the Ethereum Foundation and Stanford. That is roughly half the ~2,330 logical qubits earlier estimates assumed. An independent Caltech/Oratomic analysis (Cain et al.) puts the same break at about 26,000 neutral atoms running for a few days. Factoring RSA-2048 now takes under 1 million noisy qubits and under a week (Gidney, May 2025), down from 20 million qubits in 2019 — but RSA is not the near target, because ECDSA-256 is cheaper.

أفضل الأجهزة العامة اليوم تقريبًا 2500 كيوبت مادية، لا شيء منها متسامح مع الخطأ على نطاق واسع. الآلة التي تسد الفجوة هي Blue Jay من شركة IBM 2033, with over 2,000 logical qubits on about 100,000 physical — preceded by Starling in 2029 at ~200 logical. Nobody knows when; published hardware roadmaps reach the needed scale between 2028 (IonQ, on paper) and 2033 (IBM Blue Jay).

يعالج التشفير ما بعد الكم هذا التهديد باستخدام المشكلات الرياضية التي لا تستطيع خوارزمية Shor حلها بكفاءة. لا يوجد لدى التشفير القائم على الشبكة (Kyber) والتوقيعات القائمة على التجزئة (SPHINCS+) أي هجمات كمومية فعالة معروفة.

SynX implements Kyber-768 and SPHINCS+ algorithms specifically because Shor's algorithm provides no advantage against them. It leaves no elliptic-curve or RSA key for Shor's algorithm to attack.