量子计算与数字资产安全：后量子密码学的战略投资

2025-09-21 11:03 loading...

币圈网报道：

数字资产生态系统正处于十字路口。随着量子计算的进步，支撑区块链网络的加密基础——椭圆曲线加密 (ECC) 和 SHA-256 哈希算法——正日益面临生存风险。根据福布斯商业发展委员会的一份报告，像 Shor 和 Grover 这样的量子算法可能会在 5 到 20 年内攻破 ECC，并将 SHA-256 的安全性减半，一些专家警告称，这一时间可能更短。量子计算：对比特币的新威胁……[1]。这种迫在眉睫的威胁引发了后量子密码学（PQC）战略投资和创新的激增，将抗量子区块链基础设施定位为投资者的关键前沿。

量子威胁：及时的警钟

量子计算能够以比传统系统更快的速度解决复杂的数学问题，这带来了双重威胁。Shor算法可以从公钥中获取私钥，从而损害钱包安全性和交易完整性，同时Grover算法削弱了哈希函数，使 SHA-256 的有效安全性降低一半2025 年量子计算对比特币的威胁 - Analytics Insight[2]“先收集，后解密”的模式加剧了这种风险：对手可以立即收集加密数据，并在量子计算机成熟后对其进行解密[2501.11798] 量子时代区块链安全风险评估、迁移策略与主动防御[3].

尽管直接风险仍然较低——目前的量子计算机缺乏执行这些攻击所需的量子比特稳定性和纠错能力——但主动措施至关重要。Springer 2025 年的一项研究强调，区块链组件（例如暴露的公钥、智能合约和共识机制）尤其容易受到攻击。抗量子区块链及性能分析[4]对于投资者来说，教训是显而易见的：拖延行动直至量子威胁成为现实，可能会造成不可逆转的损失。

后量子密码学：韧性路线图

美国国家标准与技术研究院 (NIST) 已成为关键参与者，最终确定了抗量子算法，例如水晶-凯伯（用于密钥交换）和晶体-双锂（用于数字签名）2024 年NIST 发布首批 3 份最终版后量子……[5]这些基于格的方案旨在抵御量子攻击，目前正被整合到区块链协议中。例如，QAN平台采用 CRYSTALS-Dilithium 来保护其抗量子区块链，同时Algorand用途鹘，另一种经 NIST 批准的基于格的算法，用于量子安全验证抗量子区块链：哪些项目正在为量子时代做准备[6].

然而，采用PQC算法并非没有挑战。PQC算法通常需要更高的计算资源和更大的密钥大小，这会给传统系统和物联网设备带来压力。Markai Code的2025年基准测试显示：狮身人面像+是一种基于哈希的签名方案，与更高效的 Falcon 相比，Algorand 的吞吐量降低了 42-68%Algorand 4.0 量子抗性：Falcon 与 SPHINCS+ 的对比[7]。这种权衡凸显了加密敏捷性—PQC4MED 项目强调的加密算法之间无缝转换的能力过渡到后量子密码学：关键……[8].

战略投资：引领量子转型

企业和政府的投资正在加速向量子弹性的转变。2025年，美国总务管理局 (GSA) 为联邦机构提供了采用 PQC 的采购途径，而像十一号项目和 QuSecure分别筹集了 600 万美元和 3700 万美元，用于开发加密货币和供应链的抗量子解决方案抗量子密码学新一轮融资[9]。这些努力与监管势头相一致：天才法案和 CLARITY法案于 2025 年颁布的法案，要求稳定币必须有 100% 的储备支持，并明确 SEC 和 CFTC 的管辖职责，间接激励量子安全基础设施GENIUS & CLARITY法案重塑美国加密货币监管[10].

区块链项目也优先考虑研发。以太坊基金会2025 年第一季度拨款 3260 万美元，用于支持零知识证明和后量子安全，表明了对弹性的长期承诺以太坊投入巨资押注后量子时代未来[11]。同时， IOTA的采用Winternitz 一次性签名 (WOTS)—完全避免了 ECC — 展示了一种主动的物联网安全方法抗量子区块链：哪些项目实际上正在为量子时代做准备？[12].