Era chip kuantum telah tiba, keamanan enkripsi Bitcoin menghadapi tantangan baru

Google近期發布的量子晶片Willow在密碼學領域投下一枚重磅炸彈。這款新型量子晶片的出現，不僅標誌著量子運算向實用化邁進一大步，更重新喚起業界對比特幣等加密貨幣安全性的擔憂。量子晶片的運算能力究竟有多強大？它是否真的威脅到比特幣的生存？

Google Willow量子晶片：性能突破的里程碑

根據Google在Nature期刊發表的最新研究，Willow量子晶片成功運行了「量子回聲」演算法，展示了迄今為止首次在役實證的「可驗證量子優勢」——也就是說，運算結果可被傳統電腦驗證其正確性。

性能數據令人震撼。Willow的運算速度比目前全球最強的超級電腦Frontier快上13,000倍。換句話說，一項在Frontier上需耗時3.2年才能完成的任務，Willow僅需2小時左右就能搞定。這樣的性能躍升，足以引發人們對未來密碼學安全的深思。

比特幣的安全堡壘：ECDSA加密機制

要理解量子晶片為何會對比特幣構成威脅，首先要了解比特幣安全的核心——公私鑰體系。

比特幣的每個錢包都擁有一組私鑰與對應的公鑰。私鑰用於簽署交易並證明交易的合法性，公鑰則通過橢圓曲線數位簽章演算法（ECDSA）從私鑰計算得出。這種設計的巧妙之處在於：即使掌握公鑰，也極難逆向推導出私鑰。

這是因為私鑰推導涉及「橢圓曲線離散對數問題」——按照現今電腦的運算能力，破解這個問題需要花費難以想像的時間。正是這道數學難題，保護著數百萬比特幣錢包的資產安全。

量子威脅：理論風險vs實際威脅

然而，量子電腦的出現打破了這種平衡。理論上，足夠強大的量子電腦可以快速解決橢圓曲線離散對數問題，從而破解ECDSA的保護。

美國密西根大學密碼學專家Christopher Peikert對此給出了審慎的評估。他指出，量子運算對比特幣等加密貨幣確實構成「合理的」長期生存威脅，威脅概率超過5%。但他同時強調，這不是眼前的迫切危險——量子技術距離真正威脅現代密碼學，仍有很長的路要走。

應對之道：從現在到真正威脅

業界並非坐以待斃。「後量子簽章機制」已成為密碼學社群的研究熱點，許多區塊鏈項目也在探索過渡方案。然而，任何解決方案都需要面臨現實的折衷。

Peikert指出，新的後量子密鑰與簽章會更大，這意味著交易與區塊的體積都會明顯增加，對網絡效率和存儲容量造成壓力。因此，如何在安全性與實用性之間找到平衡，成為未來的關鍵課題。

當下的結論是：量子晶片Willow代表了技術進步的方向，但比特幣的加密安全威脅還需時間才會真正到來。這給了整個加密貨幣生態足夠的窗口，在量子時代到來前做好準備。