量子计算威胁着价值2万亿美元的比特币网络。BTQ科技公司表示其拥有应对之策。

关于量子计算威胁的媒体报道通常将加密货币视为经典密码学的关键领域之一，认为当该技术进入主流时，这些加密货币将被轻松破解。根据一些估计，这一时间或许不到十年。

简而言之，基于量子力学的计算芯片在某些计算上能够实现比传统处理器指数级更快的速度。 这种速度使得现有的大部分密码学面临威胁，而这些密码学的安全性正是基于解决复杂方程所需时间的假设。

不足为奇的是，目前正推动寻找能够缓解风险的方法，而这一点在大多数中被略过了“平行宇宙” 报导 关于最新的量子芯片。在那些致力于开发抗量子算法的努力中，替代当今的 公钥加密 以另一种被称为 的选择替代基于格的签名.

保护价值 2 万亿美元的比特币区块链的一种方法已由后量子密码学专家揭示 BTQ 科技（BTQ）：Bitcoin Quantum，一种无许可的比特币分叉测试网，自称能够应对挑战。

根据 BTQ 量子创新主管 Chris Tam 表示，这是一个公开且可运行的网络，矿工、开发者、研究人员和用户可以在任何主网级迁移讨论变得紧迫之前，对抗量子攻击的交易进行压力测试，并揭示其操作上的权衡。该系统包括一个 区块浏览器 和 矿池，提供即时的可访问性。

两种攻击向量

量子计算对比特币开启了两个攻击向量：从公钥推导私钥的能力，以及对网络工作量证明算法的攻击。该算法使矿工（即维护网络安全的参与者）能够将交易按时间顺序排列成区块。

Tam 表示，鉴于公钥，量子计算机能够迅速计算出私钥并用其窃取资金，因此整个安全概念将荡然无存。

“你本应只能从私钥推导出公钥，这应该是一个单向函数，”Tam在采访中说道。“但量子计算机具备解决所谓的能力。”离散对数问题。我们认为这个问题很难，但不幸的是，在量子世界中这并不困难，因为量子比特数量的指数级增长带来了加速。

塔姆表示，好消息是你不需要量子技术来对抗量子技术。这可以通过现有的计算能力和算法来实现。他解释说，后量子算法采用了与当前数字签名相同类型的加密机制和接口，但其基础设施由更为坚固的数学原理支撑。

“我们仍然使用所谓的数字签名算法，但其所依赖的数学难题正从离散对数问题转变为一种被量子计算机认为难以破解的数学问题，”Tam 表示。“当我说‘被认为难以破解’时，我们讨论的是国际密码学标准。”

后量子进程正在顺利推进。早在2016年，美国国家标准与技术研究院（NIST）便开始征集后量子密码算法，以取代当时使用的算法。

迄今为止，一种俗称为Dilithium的后量子算法（正式名称为基于模块格的数字签名算法，简称ML-DSA）已于2024年8月在美国标准化。ML-DSA也是比特币Quantum中使用的算法。

尚未在诸如加密货币等快速发展且富有创新性的领域得到广泛应用的一个原因，是其运营成本远远更高。

与现有的数字签名相比，后量子算法至少大 200 倍，现有数字签名用于每次向区块链发送消息，甚至发送 WhatsApp 消息时使用。

“因此，存在缓解这些量子风险的方法，但它们自身也带来了问题，主要是在性能和大规模部署的成本开销方面，”Tam表示。

保持比特币的身份

但这并不是最大的问题。任何变更要生效，比特币区块链都需要进行一次硬分叉：一种与旧版本不兼容的升级。说服比特币社区认为此举是必要的，极有可能遭遇强烈反对。

任何熟悉比特币网络历史的人都知道，许多有影响力的人士曾明确表示，硬分叉实际上会创造一种不再是比特币的新币。

比特币改进提案（Bitcoin Improvement Proposals），例如 BIP-360 旨在通过引入抗量子攻击的地址类型并允许逐步过渡来解决该问题。但尚未设定时间表，也未开始迁移。

为了缓解那些可能反对实施其公司量子抗性措施的意见，Tam引用了最具影响力的声音——比特币的化名创始人中本聪。

“中本聪从一开始就意识到，目前使用的加密技术存在量子风险。如果你回头看看代码库，会发现几年后中本聪改变了支付方式，”Tam说。“他将此视为一项根本性的洞见，因为一旦你在区块链上公开你的公钥，量子计算机就能推导出私钥。”