专家：量子计算机有望在2022年破解比特币

量子计算机如何破解比特币的代码？

比特币使用“椭圆数字签名”，并使用 SHA-256 加密标准对链上的区块进行哈希处理。比特币通过这些算法运行一个随机选择的私钥来生成一个公钥，比特币协议使用这个哈希来创建一个公共比特币地址。

量子计算机可以逆转这个过程，从公钥中导出私钥。因此，比特币的安全性和防篡改特性也被瓦解了，你可以随意访问任何比特币钱包。已开发的 Grover 算法和 Shor 算法是威胁当前密码学的主要量子算法。

马里兰州巴尔的摩市 Med Cyber​​security 总裁 Rob Campbell 说量子计算比特币，同时使用 Grover 和 Shor 算法的量子计算机还可以“在最长链原理下，使用量子计算机比其他人更快地进行挖矿”。插入自己的区块并破坏整个区块链很容易。”

量子计算机何时会构成威胁？

据估计，破解比特币的代码需要一台至少有 4000 个量子比特的量子计算机，这个单位代表了量子计算机的能力。但问题是，目前还没有出现具备这种条件的量子计算机……2019 年 10 月，谷歌宣布推出 54 个量子比特的量子计算机，这是迄今为止公开的最强大的量子计算机。但谷歌、亚马逊、微软和 IBM 等大公司以及许多小公司正在量子计算领域取得“快速进展”。

那么，量子计算何时会成为比特币的威胁？在达沃斯世界经济论坛上，谷歌母公司 Alphabet 的首席执行官桑达尔·皮查伊预测“在五到十年内，量子计算将打破我们今天所知的加密技术”。

与此同时，区块链行业的领导者并不在意。在 2019 年互联网峰会上，Hedera Hashgraph 创始人 Leemon Baird 博士将量子计算的威胁比作“千年虫”漏洞。Leemon Baird 说：“2000 年的错误迫使我们在 2000 年进行了一些软件更改，但那是世界末日吗？不是真的。”

以太坊联合创始人 Buterin 也对量子威胁理论不为所动。他在 2019 年 10 月对媒体表示，“对于量子计算机可能破解的每一种密码算法，我们都有替代方案。虽然这些方案会影响效率，但我们知道如何升级。”

尽管如此，伦敦密码学公司 Post-Quantum 的首席执行官 Andersen Cheng 认为，威胁可能不会太远。曾与北约、GCHQ 和 NCSC 等反恐部门合作的 Andersen Cheng 表示，“有证据表明这可能需要两年左右的时间。”

Sycamore 处理器是谷歌量子计算机的核心（图片来源：谷歌）

Andersen Cheng 表示，Pichai 的 5 到 10 年预测是基于商用量子计算机。“没有政府想让他们拥有隐藏在地下掩体中的大型量子计算机（体育场大小）。” 皮查伊要想把谷歌的量子计算机卖给其他公司，就必须稳定实用。但对政府来说，这些都不重要，只要能够破解加密。

他还表示，Shor 和 Grover 算法的出现给了人们一个明确的方向量子计算比特币，“人们很清楚自己该做什么，只是目前还没有能力去做。” 现在，人们“只是在等待力量出现”。

区块链有可能对抗量子威胁吗？

目前，量子安全区块链主要由区块链和密码学社区构建。世界密码学标准制定者美国国家标准与技术研究院 (NIST) 举办了一场创建后量子密码算法的比赛，比赛的获胜者可能会发现一种可以处理量子计算机的区块链算法。

除此之外，区块链可以分叉为后量子安全算法。或者，区块链可以从头开始。例如，数字现金创造者 David Chaum 已经着手研究 Praxxis，这是一个声称使用抗量子数字签名的“抗量子”区块链。但现在放松警惕还为时过早，而且 NIST 的努力至少要到 2022 年才能取得成果。

在那之前，比特币仍然是“薛定谔的比特币”，比特币持有者将永远生活在量子不确定的状态中。