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"量子电脑攻破比特币将带来哪些后果?"

目前尚无能够破解比特币算法的量子计算机存在,网络安全性暂未受到破坏。

如果量子计算机的性能足以破解比特币,理论上在网络正常运行时可能被用来窃取加密资产,从而威胁其安全。

如果量子计算机已经破解比特币(BTC),会发生什么? 分析

如果一台具有破解现代加密技术能力的量子计算机问世,可能会对比特币系统造成潜在威胁——而用户可能几乎察觉不到任何异常。

据专注于后量子安全基础设施的公司Naoris Protocol首席执行官David Carvalho在接受Cointelegraph采访时指出:“从表面看,一切似乎都像是合法访问。实际上,当你察觉到量子计算机的存在时,它可能已经潜伏数月,悄然掌控系统。”

他补充道,普通用户甚至不会察觉到系统已被侵入。

目前,IBM、谷歌及部分政府支持的实验室正加快量子计算的研究进度,但时间依然紧迫。美国国家标准与技术研究院(NIST)已开始批准多项后量子密码算法,然而大多数公有区块链仍依赖于20世纪80年代研发的加密技术。

虽然这一威胁目前仍属理论层面,但一旦成为现实,Carvalho警告称,比特币的防御机制可能会迅速崩溃,远快于系统的反应速度。

目前已确立的三项后量子加密标准。来源:NIST

量子攻击如何破解比特币

比特币的安全基础依赖于椭圆曲线数字签名算法(ECDSA),这一标准于1985年提出。用户通过私钥证明所有权,网络只公开对应的公钥。

在理论上,借助Shor算法,具备足够算力的量子计算机能够从已公开的公钥中推导出私钥。这意味着攻击者可以获得早期比特币钱包中已暴露的私钥,从而非法控制资金。

如Carvalho所述:“当量子计算机获得合法访问权限后,攻击者无需明显表现出攻击行为,你只会看到那些比特币像掌控人正常操作一样被转移。”

专注于后量子安全的初创公司Quranium的CEO Kapil Dhiman警示,最早且最明显的受害者将是早期和未更新的比特币钱包。“中本聪所持有的比特币将成为‘活靶子’。一旦这些币发生转移,比特币的信任危机将早于系统崩溃而爆发。”

在这种情况下,区块链的交易处理仍将正常进行,区块会被持续挖掘,整个账本保持完整,但比特币的所有权将悄然发生变化,资产可能被非法转移而用户尚不知情。

实际上,随着GPU算力提升和算法优化,暴力破解的效率有所增强,但采用256位密钥的ECDSA在当前计算能力面前仍具有较强的抗破解能力。

比特币在后量子加密方面落后于传统金融机构

银行、电信运营商和政府机构已开始测试和部署后量子安全的加密方案,而多数区块链项目仍使用20世纪80年代设计的加密技术作为基础。

Dhiman指出:“所有区块链都已经意识到这一潜在漏洞。当前的加密方法如ECDSA面临被量子计算机破解的重大风险。”

实现比特币的量子抗性,意味着需要对其网络的共识规则进行全面改革。这一过程需要矿工、开发者与用户的共同努力与协作。

一些方案已被提出,比如比特币的BIP360提案,为采用新型加密算法提供技术路径,也有建议逐步淘汰旧签名方案。以太坊社区也在探索使用格基签名等量子抗性方案,但尚未实现正式落地。

对于量子计算的担忧可能与本身的技术潜力一样具有破坏性。来源:Jameson%20Lopp

在传统金融领域,后量子加密的应用已逐步展开。美国NIST已批准相关算法,摩根大通与东芝合作测试了量子安全区块链技术,SWIFT也为其合作机构提供了后量子安全的培训课程。

Carvalho表示:“传统金融领域在这方面已走在前头,因其具有集中控制、预算和统一决策权的优势,能更快推动技术升级。而加密行业则必须依靠全民共识,需要时间。”

一些新兴区块链项目从一开始就设计为“量子就绪”。由Carvalho领导的Naoris%20Protocol在提交给美国证券交易委员会的提案中涉及了后量子标准,Kapil%20Dhiman的Quranium则采用了NIST批准的无状态哈希签名算法。此外,基于哈希签名的Quantum%20Resistant%20Ledger(QR%20Ledger)也围绕XMSS算法开发,这些都已被NIST正式标准化,成为行业中的典范。

如果比特币无法顺利通过量子威胁的考验,会发生什么?

对普通比特币持有者而言,最担心的可能是市场信心的骤然崩盘,这可能导致价格暴跌,甚至引发更广泛的金融连锁反应。随着机构对加密资产投资的增加,这一风险不容忽视。

Carvalho指出:“存在非零概率表明这种情况已有发生的可能。科学界、研究机构和军事部门普遍认为尚未发生,但这一可能性不能完全排除。”

他还提到了二战时德国使用的恩尼格玛密码机,虽然当时被认为难以破解,但经过阿兰·图灵和布莱切利园团队的努力,最终成功攻克,使得盟军掌握了破解密码的关键技术。而目前,类似的潜在威胁仍在潜伏中,只是尚未被发现而已。

恩尼格玛密码机被破解,但当时没有人知道。来源:国家安全局

Carvalho强调:“当你以为自己看到了量子计算机时,实际它可能已经掌控系统数月。”

不过,业内对未来仍保持乐观,认为通过建立强大的量子抗性区块链,行业完全有可能与传统金融行业的安全标准并轨,实现安全过渡。

Dhiman表示:“量子安全系统是可以实现的,只要我们在威胁变为现实前努力建设。”

目前,关于量子威胁的担忧仍停留在理论阶段,现有的比特币加密算法依然坚固,真正具备破解能力的量子计算机尚未出现。这一切都需要时间和技术的进一步突破才能实现。”

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