在ETH Denver大会上，开发者警告称，量子计算的进步可能威胁到比特币的数字签名，而行业仍在继续争论如何应对这一挑战。
要点概述
• BIP 360联合作者表示，比特币签名是区块链面临的主要量子风险
• 约30%的比特币处于暴露的公钥之下
• 随着量子硬件门槛降低，比特币和以太坊开发者都在加紧量子规划
虽然今年的以太坊开发者大会ETH Denver主要关注在低迷市场中构建和通过区块链赋能AI代理，但有一个小组讨论了比特币的加密技术能否在量子计算时代生存下来。
本周在台上，关于比特币能否在量子计算威胁下生存的讨论非常具体，聚焦于什么会最先被攻破。根据BIP 360（一个旨在解决区块链量子难题的提案）的联合作者Hunter Beast的说法，混淆通常始于比特币的哈希算法。
“像SHA-256这样的哈希算法实际上被认为即使对于我们能想象的最理想、最大的量子计算机来说也非常困难，”Beast说。”我们理论认为，需要使用比月球还大的量子计算机才能通过Grover算法破解256位基于哈希的密码学。”
Grover算法由计算机科学家Lov Grover于1996年首次开发，也称为量子搜索算法，可以加速暴力搜索，降低比特币SHA-256哈希算法等哈希函数的有效安全性。
“这不是我们在未来五年真正担心的，”Beast说。”我们在未来五年担心的是签名，这与Shor算法有关。”
Shor算法由数学家Peter Shor于1994年开发，针对公钥密码学背后的数学原理。比特币依赖椭圆曲线密码学进行数字签名，如果量子计算机足够强大，Shor算法可以从公钥反推私钥。
区块链网络安全公司Project Eleven的首席执行官Alex Pruden描述了这将意味着什么。
“比特币的所有权完全由您签署数字签名的能力决定，”Pruden在小组讨论中说。”使用Shor算法，仅仅知道您的公钥——本应安全共享的东西——就足以反推您的私钥。这意味着我只需知道您的公钥就能拥有您的比特币。”
今天的机器还做不到这一点。然而，Pruden指出了谷歌、IBM和其他公司在量子计算方面最近的技术里程碑，这可能预示着未来会有更快速的发展。
“2024年12月，谷歌宣布了Willow量子计算机，展示了低于阈值的错误纠正，”Pruden说。”在此之前，人们怀疑量子计算是否能够扩展，而谷歌明确证明，是的，这可以扩展。”
这场讨论正值更广泛的加密行业为实用量子计算机上线的那一天增加准备工作。
以太坊基金会最近成立了一个后量子安全团队，Coinbase召集了一个咨询委员会来研究量子计算对比特币和其他数字资产的风险。Coinbase CEO Brian Armstrong将这个问题描述为”可解决的”，尽管研究人员仍在争论威胁的紧迫性。
破解比特币签名方案所需的硬件估计已经发生变化。就在2021年，研究人员预测需要大约2000万个量子比特才能破解比特币的密码学。上周，Iceberg Quantum的研究人员建议这个数字可能降至约10万个量子比特。
根据Project Eleven的说法，暴露已经存在，该公司跟踪其所谓的”比特币风险列表”。根据该列表，超过690万枚比特币处于公钥暴露的地址中，包括比特币早期开采的170万枚比特币。
“基本上，三分之一的供应将容易受到我们称之为长期暴露攻击的影响，”Beast说。
BIP 360的联合作者Isabel Foxen Duke表示，这个问题不仅仅是技术性的。
“比特币和量子加固比特币面临的许多挑战与后量子密码学无关，”她说。
Foxen Duke表示，一些较旧的比特币可能永远不会迁移到量子安全地址，包括那些被认为属于比特币创造者中本聪的比特币。
“有一些提案建议完全冻结中本聪的比特币和所有支付到公钥地址的比特币，”她说。”我认为这些是更有争议、更复杂，在某些方面更有趣的问题，因为围绕这样的事情达成共识将是一个非常困难且政治上具有挑战性的问题。”
然而，她警告说，如果量子能力在迁移共识达成之前到来，对比特币网络将是灾难性的。
“如果一旦量子计算机出现并且有人真的利用它，400万比特币在几小时内涌入市场，那将是一个可能摧毁比特币项目的事件，无论我们是否有后量子密码学，”Foxen Duke说。
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