应对量子威胁:基于哈希的签名方案或成比特币关键防御
当比特币研究者探讨如何强化区块链以应对未来量子计算机可能带来的颠覆性威胁时,“基于哈希的签名”方案正成为备受关注的潜在解决方案。由于量子计算机可能突破传统密码学体系,这被视为区块链生态面临的最大安全风险之一。
量子计算带来的密码学挑战
量子计算机凭借量子力学优势,能够以远超经典计算机的速度解决特定数学问题。这意味着支撑比特币等区块链的密码学基础结构未来可能面临被攻破的风险。
在12月5日发布的最新研究中,研究人员对可能采用的防御方案进行了系统评估,旨在使市值1.8万亿美元的比特币网络具备抵抗量子攻击的能力。研究指出,基于哈希的签名方案最具吸引力,因为其安全性建立在比特币现有设计中已采用的哈希函数基础上。
研究团队在公开声明中表示:“这些方案已通过美国国家标准技术研究院后量子标准化流程的全面分析,其稳健性获得了更广泛的认可。”该机构以制定全球广泛采用的网络安全标准而闻名。
技术发展的紧迫时间表
尽管学术界对量子计算机威胁比特币的时间表存在分歧,但近期技术进展使得相关讨论再度升温。今年二月,微软推出了声称能解决量子计算机扩展难题的新型芯片;十月谷歌发布的研究表明量子计算正加速走向实际应用。
有科学家指出,按照当前发展速度,比特币可能在5-10年内面临量子计算机的实质威胁。但以太坊联合创始人则担忧时间窗口更为紧迫,认为其安全模型甚至可能在下届美国总统大选前就受到冲击。
技术优势与实施挑战
基于哈希的签名方案依赖的哈希函数在数学上被证明能有效抵抗量子攻击。与比特币现有的公钥密码学不同,哈希函数对肖尔算法等量子计算手段具有更强抵抗力。此外,哈希函数输出可通过扩展机制使量子计算机的暴力搜索能力失效。
然而该方案在比特币网络的具体实施仍存争议。验证成本、多重签名标准兼容性、交易验证是否需调用完整区块链历史记录等关键技术问题,仍在开发者社区中持续讨论。

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