量子計算的真實危險

兩個量子算法,肖爾和格羅弗,直接針對比特幣-24等區塊鏈安全的支柱。

數字簽名攻擊(肖爾算法):這是最嚴重的威脅。幾乎所有的加密貨幣都使用橢圓曲線密碼學(ECDSA)進行簽名-11。然而,足夠強大的量子計算機可能會從其公共密鑰推導出私鑰。這將允許攻擊者竊取在公開其公共密鑰的地址上存儲的資金。

「mempool掠奪」:這是最迫切的威脅之一。當一筆交易被廣播時,它的公鑰被暴露出來。量子電腦可能在幾分鐘內計算出私鑰(根據谷歌的最新估算約為9分鐘),並在原始交易確認之前廣播虛假交易以重新定向資金-31-34。

靜態地址的脆弱性:數百萬比特幣(約25-35%的總供應量)存放在「靜態」地址上(通常非常古老),這些地址在過去的交易中已經暴露了其公鑰-6-3。這些比特幣特別脆弱。

對挖礦的威脅(格羅佛算法):格羅佛算法可能加速工作量證明(SHA-256)解決方案的搜索。這不會破壞算法,但會給量子礦工帶來相當大的優勢,威脅到網絡的去中心化-20。

這種威脅的時機已經大幅縮短。谷歌量子AI最近的一項出版物顛覆了時間表,證明椭圆曲线密码学可能會在比預期更少的量子比特下被破解,即「少於500,000個物理量子比特」,而不是幾百萬個-31。一份獨立報告甚至提到大約26,000個量子比特-5。因此,如果根據專家預測,2030年前出現相關量子電腦的概率仍然低於15%-30,那麼「Q日」的關鍵日期現在預計在2030年代初-30。但最驚人的是,這不是一場只有一個競爭者的比賽。量子威脅是「多隊伍」的:各種競爭架構(超導體、中性原子、光子)正在開發中-34,只要有一個成功即可。

🛡️ 當前量子抵抗的形勢

幸運的是,該行業並不是從零開始。NIST已經標準化了幾種後量子算法(如ML-DSA,SLH-DSA),提供了堅實的基礎-12。項目的策略分為兩類:

1. 遺留區塊鏈:逐步遷移

像比特幣和以太坊這樣的巨頭無法從零重新啟動。他們必須計劃其密碼學的複雜遷移。

比特幣(BTC):提出了一項BIP-360(比特幣改進提案),引入一種P2MR(支付至默克爾根)腳本以減少公鑰的暴露--57。這是一個謹慎的第一步,但完全遷移到後量子簽名是一個需要數年的過程。

以太坊(ETH):基金會正在積極規劃一個針對2030年左右完成的後量子路線圖-30。其UTXO(未花費交易輸出)不斷暴露公鑰,使其特別脆弱,對約1000億美元的DeFi資產構成潛在威脅-1。

2. 先驅者:本地抵抗的區塊鏈

這些項目自其開始之初就設計了後量子算法,構成了堅實的參考。

Algorand(ALGO):被谷歌量子AI評為準備最充分的主要區塊鏈,是唯一在生產環境中執行過抗量子交易的區塊鏈-39。

Cardano(ADA):其eUTXO模型在資金支出之前隱藏公鑰,這使其在谷歌的排名中位於「第二級」-39。

量子抵抗賬本(QRL):歷史先驅(2018年推出),僅使用XMSS(基於哈希)的簽名-5-44。

Zcash(ZEC):雖然並非完全抵抗,但由於其零知識證明(ZK證明)技術,通常與這一敘述相關,被認為更「量子認知」-38-40。

這是一個比較表,展示了在後量子世界中具有堅實方法的加密貨幣。

加密貨幣(符號)量子抵抗的方法成熟度比特幣(BTC)計劃遷移:BIP-360以減少密鑰暴露。遷移緩慢且艱難。非常低(今天)以太坊(ETH)活動路線圖:預計在2030年左右遷移。目前非常脆弱。非常低(今天)Algorand(ALGO)本地抵抗:按照後量子的原則設計。旋轉密鑰。已在生產中測試。領導者Cardano(ADA)設計上抵抗:eUTXO模型隱藏公鑰(被谷歌評為第二級)。非常好量子抵抗賬本(QRL)本地抵抗:自2018年起使用基於哈希的簽名(XMSS)。先驅。歷史參考Zcash(ZEC)「量子認知」:ZK證明被視為未來抵抗的基礎。新興Nervos Network(CKB)加密靈活性:允許在不進行硬分叉的情況下添加NIST簽名-38。靈活Naoris Protocol(NAORIS)本地抵抗:於2026年4月在主網上啟動,使用NIST算法。從一開始就設計-48。非常好Abelian(ABEL)本地抵抗:自其創生以來即使用基於格的密碼學-38。好

💎 總結

一個教訓是:技術始終在發展以克服其挑戰。加密生態系統已證明其創新和協調的能力。後量子過渡不會是一個結束,而是一個更為堅韌的新安全時代的開始。