它强调了这样的事实:加密货币不仅易受市场力量影响,还可能面临新兴技术带来的威胁。如果你最近关注加密货币新闻,或许已经看到一些夸张的说法,称量子计算可能“破解区块链”,从而使密码学变得过时。头条新闻引人注目,但它是否呈现了一个清晰的画面,还是只是一堆信号没有噪声?

什么是量子计算,它对加密货币构成真实威胁吗?如果是,它的时间表大致如何呢?让我们把它解释清楚。量子计算是一种新的计算方法,其目标是解决现有电子超级计算机难以处理的极为复杂的问题。

它利用基本物理学原理,能够极其迅速地解决极其复杂的问题,并在一系列领域和行业中具有应用,包括绿色技术、药物、交通和金融等。因此,量子计算为何对区块链安全构成如此大的威胁?它有能力破解如今大多数加密货币所依赖的密码算法,这也是让人们格外担忧的原因。量子计算不仅仅是快速处理;它的工作方式与当今的计算机根本不同。

一旦它们达到一定的可靠性与算力水平,理论上就有可能破解 ECC(椭圆曲线密码学),这项技术支撑着数字签名的安全、交易的认证以及公私钥的生成。人们担心量子计算机可能破解这一点;如果真的做到,我们可能就得立刻放弃对区块链安全的期望。目前最易受影响的领域包括对称密码学,如 AES。哈希函数,如 SHA-256,虽然会被量子算法削弱,但并未被彻底破解。

数字签名,如 EdDSA 和 ECDSA,用于验证区块链交易。公钥密码学,包括 ECDH 和 RSA,用于保护网络上的密钥通信和交换。在破解区块链技术所需的量子资源方面,确实出现了一些有趣的突破。例如,谷歌研究人员发现,破解保护加密钱包的 RSA 加密所需的量子计算资源,远比此前估计要少。

研究团队发现,不到一百万个嘈杂的量子比特就能在不到一周内破解2048位的 RSA,其计算力比此前估计低了20倍。这一突破源于更聪明的误差纠正方法和更高效的算法,加速了密钥计算。话虽如此,我们距离量子机器对区块链系统构成真正威胁,可能还需要十多年。要发动可信的攻击,量子计算机需要成千上万的高保真逻辑量子比特,而即便是最先进的系统目前也远未达到这一水平。

尽管有大量资金充足的实验室和快速的研究,像谷歌的 Sycamore 和 IBM 的 Condor 这样的量子计算机,目前的量子比特数量远低于破解区块链所需的水平。尽管现有预测表明,在未来五年内我们可能达到所需的量子比特规模,但仍存在更高难度的里程碑,如深电路执行和容错。除非在进展上出现实质性突破或在误差纠正技术或体系结构上取得飞跃,否则当前数字资产仍然相对安全。

实际上,区块链已经在探索缓解策略。例如,以太坊正在推动将签名/认证逻辑的责任放在账户实现层面,而不是区块链协议本身。与此同时,比特币正在支持 P2PKH(Pay-To-Public-Key-Hash),它把接收方的公钥隐藏在哈希之后。这提供了部分保护,因为哈希函数对量子攻击的敏感度并不高,从而解决了短期问题。

以太坊联合创始人、长期从事区块链与加密货币领域的专家 Vitalik Buterin 发出警示,指出量子计算对密码学带来的风险,他的观点并非遥不可及,尽管距离现在还很远。尽管风险存在,但缓解措施同样复杂。量子技术正在以比我们理解更快的速度前进,加密货币行业无疑需要提前应对。就目前而言,切换到量子安全的密码学并非一蹴就就;这需要改变支撑区块链、钱包和交易的核心算法。

企业需要认识到量子计算对现有密码学,尤其是数字资产的长期威胁,并积极为这一转变做出前瞻性规划。随着量子霸权时间表日益变化,对加密货币的潜在影响将会十分巨大。现在行动可以让我们抢在前头,帮助潜在地避免数字资产安全的严重漏洞以及对传统密码系统的长期威胁。我们应在2030年前实现量子就绪,因为提前做好准备可能是对抗任何可能的量子攻击、保护数字资产和区块链安全的最佳防线。

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