量子计算正以几乎所有行业都难以忽视的速度推进,Web3 也在其中最易暴露。全球数字资产市场市值近4万亿美元,区块链安全在很大程度上依赖未来某一天可能被量子计算机破解的密码系统。12月,谷歌披露其量子威洛芯片在几分钟内完成一项计算,而这项计算若由经典超级计算机执行,时间将远超宇宙年龄。尽管这一突破有望在药物发现、材料科学和优化等领域带来重大收益,但也对区块链加密提出了紧迫的担忧。
大多数区块链,包括比特币和以太坊,依赖于椭圆曲线密码学,如 ECDSA,理论上易受肖尔算法攻击。一旦出现足够强大的量子计算机,它们就可能从公钥推导出私钥,从而使数十亿美元级的加密资产处于风险之中。这一威胁并非虚构。对手已经在采取“先收集、再解密”的策略,收集被加密的区块链数据,寄望于未来的量子能力。
研究显示,目前有数百万个 BTC 持有在量子易受攻击的地址类型中,这使行动时间表变得日益关键。零知识密码学提供了一条有前景的前进路径。零知识证明允许用户在不暴露敏感信息的前提下,证明交易或计算的有效性。当建立在量子抗性基础之上时,例如基于哈希的 zk-STARKs 或格子密码学,ZK 系统可以完全避免对椭圆曲线的依赖。
尽管这些证明目前在规模上更大、计算量也更高,但它们提供了一条灵活的升级路径。区块链可以在与现有系统并行的基础上,逐步整合量子抗性零知识证明,与现有系统并行,以降低风险且不强制性地大改协议。量子技术也可能以意想不到的方式惠及 Web3。最近在量子生成的认证随机性方面取得的进展,可能改善验证者选择、去中心化抽奖,以及其他依赖公平随机性的区块链机制。
与经典伪随机性不同,量子随机性是真正不可预测且难以被操控。量子计算不再是遥远的理论,而是正在逼近的现实,Web3 必须适应。现在就采用零知识证明和量子抗性密码学,区块链行业可以将潜在威胁转化为长期优势。





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