對比特幣的量子攻擊：多久之後您的加密貨幣錢包會面臨風險？

比特幣的萬億美元市值基於數學。其交易通過加密進行保護，目前沒有普通計算機能夠破解。但一種新的計算模型，量子計算，提出了獨特的挑戰。一旦規模化，它可能在數小時內破解比特幣的加密基礎，威脅其作爲“數字黃金”的未來。風險並不立刻顯現，但風險過大不容忽視。

比特幣最大的威脅：量子計算機對你的加密貨幣意味着什麼

###比特幣安全如何運作

比特幣通過公鑰加密技術進行安全保護。每個錢包都有一個用於接收資金的公共地址和一個用於簽署交易的私鑰。這兩者之間的聯繫被設計爲一個單向函數：可以從私鑰生成公鑰，但逆轉這個過程在實際操作中幾乎是不可能的。

Source：維基百科，維基百科

比特幣依賴數字籤名來授權交易。它主要使用secp256k1曲線上的ECDSA算法，這使得錢包能夠在不暴露私鑰的情況下證明對幣的所有權。對於像P2PKH和P2WPKH這樣的常見地址類型，公鑰在你花費幣之前保持隱藏。這減少了它暴露給潛在攻擊的時間。

Source：比特幣開發者

###量子計算：它對比特幣的重要性

量子計算機是一種新型機器，使用量子比特，可以同時表示多個狀態。這使它們能夠比普通計算機更快地解決某些數學問題。

最重要的突破之一是肖爾算法，它最終可能破解保護比特幣的加密系統。它威脅到橢圓曲線加密 (ECC)，正是比特幣的ECDSA和Schnorr籤名背後的數學。

當前研究表明，破解比特幣的ECC將需要數千個穩定的邏輯量子位和數萬億次操作，這遠遠超出了今天的量子計算機的能力。但是，隨着技術領域的進步步伐繼續呈指數級增長，這只是時間問題，這一切將變得可行。

###真實威脅等級

今天最先進的機器，如IBM的1,121量子比特Condor和Atom Computing的1,200多個量子比特處理器，令人印象深刻，但這些是物理量子比特，噪聲大且容易出錯。

要破解比特幣的安全性，您需要數百萬個物理量子位來支持進行加密攻擊所需的數千個邏輯量子位。估計大約需要1300萬個物理量子位才能在24小時內僞造一個比特幣籤名，遠遠超過當前的能力。

然而，還有一種風險稱爲“現在收割，稍後解密”。黑客可能會今天存儲交易數據，然後在強大的量子計算機可用時進行解密。這就是爲什麼各機構已經在敦促組織做好準備。

###這何時可能成爲問題？

升級全球系統需要時間，因此各國政府和研究人員正在提前採取行動：

• 在2024年，新的後量子加密(PQC)標準被最終確定，以保護免受未來威脅。
• 英國的路線圖預測，量子計算機可能在 2028–2031 年左右開始帶來嚴重風險，預計到 2035 年實現全面遷移至量子安全系統。

簡化時間線：

• 2025: 超過1,000個物理量子比特達到
• 2028–2031: 早期遷移開始
• 2035: 量子安全加密完全採用

###建立後量子防御

安全社區並沒有停滯不前。美國國家標準與技術研究所(NIST)正在協調一項全球倡議，以建立後量子加密(PQC)標準。這些算法旨在抵御量子攻擊，同時在實際應用中保持可行性。

與此同時，區塊鏈開發者正在探索主動策略，例如：

• 將錢包地址升級到量子抵抗格式
• 實施混合或分層加密，以結合經典和量子安全方法
• 爲用戶提供在風險出現之前將資產遷移到量子安全錢包的途徑

這些措施旨在爲比特幣和其他加密貨幣提供未來保障，確保在量子能力比預期早到達時平穩過渡。

###投資者現在可以做什麼

• 保持信息靈通： 關注後量子加密更新，並留意錢包和交易所開始支持量子安全遷移路徑。
• 多元化持有: 避免將所有資金投入單一加密貨幣，以減少因意外技術變化帶來的風險。
• 使用現代實踐： 選擇像 P2WPKH 這樣的地址類型，避免重復使用地址以限制公鑰暴露。

###底線

量子計算機尚未強大到能夠破解比特幣的安全性，但進展正在加速。各國政府和研究人員正在進行準備，而比特幣如果社區共同努力，具有升級的靈活性。

這不是一場突發危機。相反，這是一場 長期挑戰，將在未來十年內展開。通過提前規劃，比特幣和其他系統可以順利過渡到量子安全的加密技術。