核心要点
花旗银行警告称,量子计算的进展可能在2030至2032年间对比特币和以太坊构成威胁。以太坊的治理模式可能使其比比特币更快完成抗量子升级。
时间表提前
近期一份花旗研究报告指出,量子计算的加速发展可能将破解当前区块链密码学的时间窗口压缩至2030至2032年间。报告认为比特币比以太坊面临更大风险,这不仅源于技术设计差异,更与治理灵活性有关。
谷歌研究人员估算,一台具备50万量子比特的先进量子机器可在数分钟内破解椭圆曲线加密,部分预测指向2032年前后可能出现“量子破译日”。虽然此类硬件尚未问世,但发展速度已显著缩小了现有加密标准的安全窗口期。
算法风险与密钥暴露
比特币和以太坊均依赖椭圆曲线数字签名算法保障交易安全。该算法的安全性基于经典计算机求解离散对数问题的难度,目前这在计算上被认为不可行。然而,运行肖尔算法的量子计算机理论上能在多项式时间内解决该问题,从而从公钥推导出私钥。
当交易广播时公钥即暴露,若量子计算能力达到特定阈值,曾公开公钥的钱包将面临更高风险。花旗估计约有670万至700万比特币存储于公钥已暴露的钱包,包括与早期挖矿阶段相关的地址格式。
一旦具备密码破解能力的量子计算机突破纠错与量子比特阈值,当前基于椭圆曲线数字签名算法的保护机制将失效。
治理能力的差异
花旗分析强调治理结构是以太坊与比特币的关键区别。尽管以太坊同样使用椭圆曲线数字签名算法且存在理论风险,但其开发者社区已展现出协调重大协议升级的能力。2022年的合并升级将以太坊从工作量证明转向权益证明,其他升级亦通过既定治理流程实施。
以太坊联合创始人曾表示,网络在量子系统突破椭圆曲线数字签名算法前可能获得预警,从而为转向抗量子签名方案的硬分叉留出时间。研究人员已探讨通过账户抽象与兼容智能合约钱包的迁移路径,实现现有椭圆曲线数字签名算法密钥与后量子密码学的混合模式。
美国国家标准技术研究院选定的晶格基签名标准为迁移规划提供了公认的候选算法。相比之下,比特币的保守共识模型使快速协议变更更为复杂,相关改进提案尚未进入共识讨论阶段。行业参与者认为比特币的量子挑战本质是协调问题,反映出实施密码学转型前需要广泛的社会与技术共识。
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