比特币:量子计算机新进展，钱包还安全吗？_BTC

编者按：本文来自白话区块链，作者：JackyLHH，Odaily星球日报经授权转载。几乎每隔一段时间，便会传出量子计算机的“突破性进展”。进而引起业内部分用户的恐慌：量子计算机的出现会破解比特币的加密算法，加密世界即将崩塌。

这不，最近美国公司霍尼韦尔官方宣布在量子计算领域取得突破性进展，将提升量子计算机的性能。并且，霍尼韦尔还声称将在未来三个月发布全球最强大的量子计算机。

LocalBitcoins：量子计算可能对比特币及其加密算法构成威胁:LocalBitcoins博文指出，量子计算技术可能会对比特币及其加密算法构成严重威胁。文章强调，保护比特币的加密算法目前是不可渗透的。但随着量子计算的出现，比特币算法受到威胁。

一般来说，量子计算的出现是为了利用量子力学超越传统计算机的能力。文章强调，比特币算法最大风险来自量子计算，其签名算法使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）。该算法用于生成公钥/私钥对，以安全地签署比特币交易。

专家预测，量子计算机可能在未来十年内开始打破基于二进制的加密算法。据估计，一台4000 qubit的量子计算机可以破解一个比特币的代码。但现在最强大的量子计算机大约为50 qubit。（Finbold）[2020/11/8 12:02:03]

声音 | eToro分析师：IBM量子计算机对于BTC不会有很大影响:eToro高级市场分析师Mati Greenspan在推特上表示，对于那些询问新的IBM量子计算机及其对BTC的影响的人，唯一的威胁是它只对一个人可用。如果每个人都可以使用量子计算机，那么每个人都会一起升级。[2019/1/13]

量子计算机，来源：MITTechnologyReview这引起了不少加密资产持有者的担心，担心比特币等加密资产是否还安全，会不会轻易被量子计算机破解？这里先说结论：至少目前阶段大家不需要担心，即便将来通用的量子计算机大规模出现，比特币也不一定会被“杀死”。接下去，我们说说相关的原因。比特币用到的加密算法主要有2种：椭圆曲线数字签名算法，SHA256哈希算法。其中，ECDSA主要用于私钥、公钥的生成；SHA256主要用于公钥生成钱包地址，以及挖矿时的工作量证明。量子计算机会威胁到ECDSA的安全性。1994年，设计出了专门用来分解因数的Shor算法，足够强的量子计算机加上Shor算法，可以通过公钥破解出私钥。当然，量子计算机的这个破解过程也需要花费比较长的一段时间，况且量子计算机的发展也不是一帆风顺，刚开始的性能也没那么强大。即便量子计算机足够强大了，也有办法保护自己的比特币安全：每次只使用一次性比特币地址。这要感谢中本聪当初在设计比特币的时候，没有直接将公钥当作比特币的收款地址。比特币的公钥和对应的地址之间，做了SHA256加密，而目前并没有可以有效破解SHA256的算法。举个例子，如果大白需要给小黑转1BTC，大白的钱包地址里有3BTC，只要在转账的时候，将比特币的找零地址设为一个自己掌握私钥的、全新的比特币地址即可。这样，转账的时候，1BTC进入到小黑的地址，找零的2BTC进入到了大白的新地址。关于比特币的找零机制和UTXO模型，可以阅读白话区块链之前的推文《没有UTXO，比特币或不能如此稳定运行10年》。在区块链浏览器上查询这笔交易时，可以看到大白转出的地址和对应公钥，小黑的地址，找零的新地址。由于转出地址用完即废弃，里面没有任何BTC，所以即使看到了公钥，用量子计算机破解出了私钥也没关系。至于暴露的小黑收款地址和找零的新地址，由于量子计算机缺乏有效破解SHA256的算法，无法通过地址破解出公钥，所以是安全的。

有分析认为量子计算机无法对比特币产生威胁:今日有分析文章称，随着量子计算机不断走向成熟，整个非对称加密体系下的算法（包括ECDSA）都会受到巨大的冲击，但量子计算机的两个算法Shor和Grover还无法对比特币造成威胁。虽然比特币的钱包地址都来源于ECDSA的私钥和公钥，然而钱包地址却并不是直接公钥，而是公钥的哈希值，在公钥没有暴露的情况下，Shor是无法使用的。因而即便量子计算破解了非对称加密算法，对于那些没有使用过的冷钱包，也无法破解。如果非得破解冷钱包，需要先把钱包地址逆向出来其公钥，但这个操作Shor无法完成，只能借助其他算法。而Grover虽然有破解的可能，但在可预见的时间里是无法破解的。从这个意义上讲，比特币对量子计算机还是有一定免疫力的。相反目前采用非对称加密来保证安全的系统，如网银、微信、支付宝等才会变得岌岌可危。[2018/3/12]

量子计算机的出现 或会影响到虚拟货币的安全:FISCO Bitcoin News发表一篇文章，阐述未来量子计算机对虚拟货币的影响。文中提到，量子计算机于2011年由加拿大D Wave Systems公司首次推出，并于去年11月由日本电报电话公司（NTT）在互联网上公开使用。文中称，有人认为量子计算机技术的出现可能会使虚拟货币失效，量子计算机拥有传统电脑的亿万倍的算力，很容易从公钥计算出私钥，因此，一旦量子计算机使公钥失效，区块链技术和虚拟货币也将会无效。但也有乐观者认为量子计算机并非使所有的区块链和加密货币失效，因为新的加密技术和区块链技术在开发的同时也在发展。文章最后得出结论，预计现有的公钥密码体制将会失效，但通过采用取代公钥的加密方式，虚拟货币将会继续存在。[2018/1/17]

矿机，来源：www.hellobtc.com那量子计算机会不会对比特币的挖矿产生影响呢？现在的计算机符合“摩尔定律”，即计算机芯片的晶体管密度每18个月翻一番，算力增长一倍。但是近年来，晶体管的尺寸逐渐逼近物理极限，计算机算力的指数级增长在放缓，摩尔定律逐渐失效中。量子计算机厉害的地方在于，它是以双指数的速度增长，即算力的增长指数也是指数级增长。这让传统计算机需要几万年的计算量，量子计算机可以在短时间内完成。但是，量子计算机做到的只是大幅削减计算时间，它还是要花时间计算的。前文我们提到，目前并没有可以有效破解SHA256的算法，所以利用量子计算机挖比特币时，也只能和其他矿机一样，一个一个地找随机数去试，只不过是量子计算机运算速度更快而已。比特币有难度调整机制，可以通过调整难度对抗来自量子计算机的算力增长，还可以通过升级SHA256算法，来增加挖矿难度。需要注意的是，以上的讨论都是建立在“量子计算机已经非常成熟了，而且还价格低廉”的前提假设。现实的情况是，量子计算机还处于实验室阶段。目前量子计算机只能进行单一的、技术性很强的计算，使用它解决实际问题还需要数年时间。截至目前，还没有一个通用的量子计算机出现，可靠的专用量子计算机也还没有问世。魔高一尺，道高一丈，量子计算机在向前发展的同时，加密算法亦会持续进步。在「得到」的《卓克·密码学30讲》中，著名科普作者卓克就提到了对抗量子计算机的第七代加密法——量子加密。量子加密和其他加密法不同，不但使用了数学，还使用了物理中的量子理论。量子计算机也很有可能无法破解，因为如果破解了，就违反了量子力学的基本原理。

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