量子计算与比特币：后量子时代密码学应用的紧迫性

2025-09-13 23:01 loading...

币圈网报道：

量子计算的兴起对加密基础提出了严峻挑战

比特币以及其他区块链系统。虽然目前尚无确凿证据表明量子计算机能够破解比特币的椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA) 或 SHA-256 哈希函数，但其理论风险已得到充分理解。例如，理论上，Shor 算法可以用足够大的量子计算机破解 ECDSA，而 Grover 算法可以将 SHA-256 的有效位长度降低一半。这些威胁虽然尚未迫在眉睫，但亟需投资者和协议开发者的关注。

量子威胁：理论时间线

量子计算能否破坏比特币的安全性取决于两个因素：量子硬件的进步和纠错技术的发展。目前的量子处理器，例如 IBM 的 1000 多个量子比特系统，距离在比特币 256 位密钥上执行 Shor 算法所需的数百万个纠错量子比特还相去甚远。然而，正如投资分析师所指出的，技术进步很少是线性的。投资：如何投资以及在哪里投资 - Investopedia[1]彭博社在 2024 年的一份报告中估计，“密码学的量子优势最早可能在 2035 年出现，具体取决于研发轨迹”。11 种不同类型的投资及其运作方式 - SmartAsset[2]。虽然这个时间表只是推测，但它强调了积极主动适应的必要性。

后量子密码学：进展与差距

区块链协议正在探索后量子密码 (PQC) 解决方案，例如基于格或基于哈希的签名。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 已经将基于格的抗量子算法标准化，但将其集成到比特币基础设施中仍处于起步阶段。比特币目前的设计源于中本聪 2008 年的白皮书，该设计优先考虑简单性和去中心化，这增加了追溯升级的复杂性。因此，许多专家认为，比特币的量子韧性将取决于分层解决方案——例如结合 ECDSA 和 PQC 的混合签名——而不是单一的协议改革。投资 - 维基百科[3].

抗量子协议的投资机会

对于投资者而言，量子跃迁既带来风险，也带来机遇。专注于后量子密码学的初创公司，例如那些开发基于格或多变量签名方案的初创公司，正在吸引风险投资。专注于量子安全基础设施研发的大型科技公司也为这一领域提供了投资机会。SmartAsset 认为，在早期抗量子项目和成熟参与者之间进行多元化投资组合，可以降低风险，同时利用长期需求。值得注意的是，优先考虑模块化密码学升级的去中心化协议——这与中本聪最初的适应性愿景相呼应——可能会成为后量子时代的关键资产。

结论：平衡紧迫性和实用性

虽然比特币遭受量子攻击的直接威胁仍然较低，但长期风险不容忽视。投资者必须权衡后量子时代应用的紧迫性与实施新加密标准的技术和经济挑战。优先考虑灵活性的协议——无论是通过混合签名、去中心化治理还是模块化设计——很可能将主导区块链创新的下一阶段。与任何颠覆性技术一样，引领这一转变的关键在于远见卓识、多元化投资以及对韧性的承诺。