谷歌的量子计算团队刚刚发布了一篇加密货币界多年来一直担心会出现的论文，其中最引人注目的数字不容忽视：理论上，一台足够强大的量子计算机可以在大约九分钟内破解一笔实时比特币交易。
这项于3月30日发表的研究估计，破解保护比特币钱包的256位椭圆曲线密码（ECDLP-256）所需的物理量子比特数量不到50万个——比之前的估计少了大约20倍。这是一个显著的下调，也改变了这一威胁何时成为真正问题的预期时间。
攻击的实际运作方式
比特币的加密技术通过将私钥对公钥隐藏来保护钱包。在正常情况下，任何已知的经典计算机都无法在合理的时间范围内从公钥逆向推导出私钥。然而，使用 Shor 算法的量子计算机可以更快地破解椭圆曲线密码。
论文中描述的具体攻击目标是实时交易，而非长期闲置的钱包。当比特币交易广播到网络时，发送者的公钥会在交易确认前短暂暴露约 10 分钟。论文估计，预先计算好必要步骤的量子攻击者可以利用这段时间，在不到 9 分钟的时间内，以约 41% 的成功率发动攻击。
这并非万无一失的破解——这只是在短暂的暴露时间内发起的概率性攻击。但9分钟内41%的成功率，与大多数人此前设想的威胁截然不同。
哪些人风险最大
大约有 6.9 万枚比特币被认为容易受到持续时间更长、速度更慢的量子攻击——其中包括大约 1.7 万枚来自中本聪时代的比特币。这些较早的钱包会重复使用地址或暴露公钥，这意味着攻击不需要时间窗口；量子计算机只需要足够的量子比特和时间即可。
具有讽刺意味的是，比特币在2021年推出的Taproot升级——旨在提升隐私性和效率——可能反而使情况变得更糟。Taproot默认在某些交易类型中暴露公钥，扩大了易受实时量子攻击的钱包数量。这并非Taproot的初衷，但谷歌自身的研究已证实这是一个存在的风险。
实际上，以太坊受九分钟攻击的影响较小，因为以太坊交易确认速度快得多，留给量子攻击者可操作的时间窗口更短。
现状如何
这里需要强调一个重要的背景信息：这种威胁并非迫在眉睫。目前还没有任何量子计算机能够达到运行 Shor 算法来验证实时比特币交易所需的 500,000 万个有效物理量子比特，以及相应的纠错能力。谷歌自主研发的 Willow 芯片是目前已知最先进的量子处理器，但其运行规模远小于论文中描述的必要规模。
谷歌自 2016 年起便致力于后量子密码学 (PQC) 的迁移，并设定了 2029 年完成自身迁移的目标。该研究采用零知识方法，旨在避免向恶意攻击者提供可用的攻击方案。
比特币社区多年来一直意识到量子风险，并且已经存在几种后量子签名方案，原则上可以取代当前的ECDSA标准。本文的作用在于凸显这种紧迫性。量子比特的需求量现在低于预期，时间表可能比人们预想的更紧迫，而且Taproot的复杂性也得到了新的记录。
在功能强大的量子计算机出现之前，生态系统能否足够迅速地解决这个问题，这才是真正的悬而未决的问题——而目前，答案尚不明确。
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作者： 李亚当
亚洲新闻台 / 最新加密新闻
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