量子计算机对比特币椭圆曲线密码学产威胁么?
对于量子计算机、密码学和比特币的未来。
我们可以从技术和实际层面来分步解析。
核心结论
是的,量子计算机对比特币使用的椭圆曲线密码学构成理论上的威胁,但这几乎不可能导致比特币“归零”。 实际情况会更复杂,且社区有足够的时间和方案进行应对。
1. 威胁在哪里?
比特币的安全依赖于两种密码学技术:
1. 椭圆曲线数字签名算法(ECDSA):用于生成你的私钥/公钥对,并签署交易。这是量子计算机的主要攻击目标。
2. SHA-256哈希函数:用于挖矿和工作量证明。量子计算机对其也有加速(Grover算法),但威胁远小于对ECDSA的威胁。
量子威胁具体分为两种:
· 对“裸露公钥”的攻击:当你用比特币地址接收一笔钱时,你向网络公开的其实是公钥的哈希(即地址)。此时公钥本身并未公开。但是,当你花费这笔钱并签署交易时,你必须将对应的原始公钥广播到网络。从此刻起,公钥就暴露了。
· 威胁:一个拥有足够强大量子计算机的攻击者,可以在短时间内(例如10分钟内)利用Shor算法,从暴露的公钥反算出你的私钥。如果他赶在你的交易被6个区块确认之前做到这一点,他就可以伪造签名,将同一笔钱转到自己的地址(即“双花攻击”)。这是最直接、最紧迫的威胁。
· 对“仅知地址”的攻击:如果比特币只是静静地躺在某个地址里,从未被花费过,那么攻击者只知道地址(公钥哈希)。要攻击这个,他需要先利用Grover算法从哈希反推出公钥,然后再用Shor算法从公钥反推出私钥。这一步的难度要高得多,需要的量子比特数量和稳定性要求呈指数级增长。
2. 需要多强大的量子计算机?
要破解比特币的256位椭圆曲线(secp256k1),估计需要一台具备 数千个逻辑量子比特 的通用容错量子计算机。