量子計算機新進展，錢包還安全嗎？_比特幣:BTC

編者按：本文來自白話區塊鏈，作者：JackyLHH，Odaily星球日報經授權轉載。幾乎每隔一段時間，便會傳出量子計算機的“突破性進展”。進而引起業內部分用戶的恐慌：量子計算機的出現會破解比特幣的加密算法，加密世界即將崩塌。

這不，最近美國公司霍尼韋爾官方宣布在量子計算領域取得突破性進展，將提升量子計算機的性能。并且，霍尼韋爾還聲稱將在未來三個月發布全球最強大的量子計算機。

Ripple CTO：量子計算對加密貨幣的未來構成嚴重威脅:Ripple首席技術官David Schwartz在播客上表示，量子計算將打破比特幣和XRP等加密貨幣以及整個互聯網的安全加密算法。他認為開發人員至少還有8年的時間，直到這項利用量子物理特性進行快速計算的技術變得足夠復雜，足以破解加密貨幣。（dailyhodl）[2020/7/25]

量子計算機，來源：MITTechnologyReview這引起了不少加密資產持有者的擔心，擔心比特幣等加密資產是否還安全，會不會輕易被量子計算機破解？這里先說結論：至少目前階段大家不需要擔心，即便將來通用的量子計算機大規模出現，比特幣也不一定會被“殺死”。接下去，我們說說相關的原因。比特幣用到的加密算法主要有2種：橢圓曲線數字簽名算法，SHA256哈希算法。其中，ECDSA主要用于私鑰、公鑰的生成；SHA256主要用于公鑰生成錢包地址，以及挖礦時的工作量證明。量子計算機會威脅到ECDSA的安全性。1994年，設計出了專門用來分解因數的Shor算法，足夠強的量子計算機加上Shor算法，可以通過公鑰破解出私鑰。當然，量子計算機的這個破解過程也需要花費比較長的一段時間，況且量子計算機的發展也不是一帆風順，剛開始的性能也沒那么強大。即便量子計算機足夠強大了，也有辦法保護自己的比特幣安全：每次只使用一次性比特幣地址。這要感謝中本聰當初在設計比特幣的時候，沒有直接將公鑰當作比特幣的收款地址。比特幣的公鑰和對應的地址之間，做了SHA256加密，而目前并沒有可以有效破解SHA256的算法。舉個例子，如果大白需要給小黑轉1BTC，大白的錢包地址里有3BTC，只要在轉賬的時候，將比特幣的找零地址設為一個自己掌握私鑰的、全新的比特幣地址即可。這樣，轉賬的時候，1BTC進入到小黑的地址，找零的2BTC進入到了大白的新地址。關于比特幣的找零機制和UTXO模型，可以閱讀白話區塊鏈之前的推文《沒有UTXO，比特幣或不能如此穩定運行10年》。在區塊鏈瀏覽器上查詢這筆交易時，可以看到大白轉出的地址和對應公鑰，小黑的地址，找零的新地址。由于轉出地址用完即廢棄，里面沒有任何BTC，所以即使看到了公鑰，用量子計算機破解出了私鑰也沒關系。至于暴露的小黑收款地址和找零的新地址，由于量子計算機缺乏有效破解SHA256的算法，無法通過地址破解出公鑰，所以是安全的。

聲音 | V神：量子計算離直接使用還有很長的路要走:V神發推稱：到目前為止，我對量子霸權理論的一句話印象是，它對于真正的量子計算就像氫彈對于核聚變一樣。這證明了一種現象和從這種現象中獲取能量的能力是存在的，但離直接使用它還有很長的路要走。[2019/10/24]

礦機，來源：www.hellobtc.com那量子計算機會不會對比特幣的挖礦產生影響呢？現在的計算機符合“摩爾定律”，即計算機芯片的晶體管密度每18個月翻一番，算力增長一倍。但是近年來，晶體管的尺寸逐漸逼近物理極限，計算機算力的指數級增長在放緩，摩爾定律逐漸失效中。量子計算機厲害的地方在于，它是以雙指數的速度增長，即算力的增長指數也是指數級增長。這讓傳統計算機需要幾萬年的計算量，量子計算機可以在短時間內完成。但是，量子計算機做到的只是大幅削減計算時間，它還是要花時間計算的。前文我們提到，目前并沒有可以有效破解SHA256的算法，所以利用量子計算機挖比特幣時，也只能和其他礦機一樣，一個一個地找隨機數去試，只不過是量子計算機運算速度更快而已。比特幣有難度調整機制，可以通過調整難度對抗來自量子計算機的算力增長，還可以通過升級SHA256算法，來增加挖礦難度。需要注意的是，以上的討論都是建立在“量子計算機已經非常成熟了，而且還價格低廉”的前提假設。現實的情況是，量子計算機還處于實驗室階段。目前量子計算機只能進行單一的、技術性很強的計算，使用它解決實際問題還需要數年時間。截至目前，還沒有一個通用的量子計算機出現，可靠的專用量子計算機也還沒有問世。魔高一尺，道高一丈，量子計算機在向前發展的同時，加密算法亦會持續進步。在「得到」的《卓克·密碼學30講》中，著名科普作者卓克就提到了對抗量子計算機的第七代加密法——量子加密。量子加密和其他加密法不同，不但使用了數學，還使用了物理中的量子理論。量子計算機也很有可能無法破解，因為如果破解了，就違反了量子力學的基本原理。

數字貨幣學者正在積極應對后量子計算機:據Coindesk消息，后量子計算機領域的突破將對支撐整個數字貨幣的密碼學造成巨大沖擊。目前，數字貨幣學者已經在積極尋找方案應對。中山大學研究員張方國等人研究了名為“理想格子”的加密技術，它具有量子抗性和隱私性特征，該系統已開始測試。Ruffing則提出了“兩步”交易法，先隱藏公鑰，再移動到準備好的加密地址。Zamyatin也表示，在去年11月舉行的加密會議上，有許多替代現有簽名的方案被提出和討論。[2018/3/17]

有分析認為量子計算機無法對比特幣產生威脅:今日有分析文章稱，隨著量子計算機不斷走向成熟，整個非對稱加密體系下的算法（包括ECDSA）都會受到巨大的沖擊，但量子計算機的兩個算法Shor和Grover還無法對比特幣造成威脅。雖然比特幣的錢包地址都來源于ECDSA的私鑰和公鑰，然而錢包地址卻并不是直接公鑰，而是公鑰的哈希值，在公鑰沒有暴露的情況下，Shor是無法使用的。因而即便量子計算破解了非對稱加密算法，對于那些沒有使用過的冷錢包，也無法破解。如果非得破解冷錢包，需要先把錢包地址逆向出來其公鑰，但這個操作Shor無法完成，只能借助其他算法。而Grover雖然有破解的可能，但在可預見的時間里是無法破解的。從這個意義上講，比特幣對量子計算機還是有一定免疫力的。相反目前采用非對稱加密來保證安全的系統，如網銀、微信、支付寶等才會變得岌岌可危。[2018/3/12]

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