谷歌量子芯片将错误率降低40倍,比特币安全隐患再度引发讨论
要点速览
- •根据10月15日发表在《科学》杂志上的研究,谷歌Willow处理器在关键量子运算中将错误率降低40倍,并以99.99%的逻辑保真度生成魔态。
- •谷歌研究人员3月估计,未来一台物理量子比特少于50万的机器可能破解比特币当前的签名,约690万枚BTC或因公钥已可见而面临暴露风险。
- •Coinbase于10月13日发布安全论文,敦促提前为比特币为期多年的过渡做准备,包括研究BIP-360以及同时支持现有和后量子签名方法的钱包。
- •Starknet于10月15日开启一项不具约束力的治理投票,持续至10月22日,研究转向目标于2027年实现抗量子性的独立区块链。
- •谷歌设定2029年目标完成自身向后量子密码学的过渡,此前NIST已于2024年定稿首批后量子加密标准。

谷歌量子AI于周四报告称,其Willow量子处理器在关键量子运算中将错误率降低40倍,同时实现99.99%的逻辑保真度,相关研究于10月15日发表在《科学》杂志上。这一成果再度引发关于比特币当前数字签名能抵御未来量子攻击多久的讨论。与此同时,Coinbase、Starknet等项目正在权衡抗量子升级方案。
Willow在魔态测试中达到99.99%保真度
该研究测试了一种名为魔态蒸馏的过程,Willow在此过程中以99.99%的逻辑保真度生成了特殊量子态。量子计算机需要这些量子态来执行复杂计算,此前的估计显示,其生成过程可能消耗机器高达95%的算力。业界普遍认为,驯服此类错误是当前的紧凑型处理器与研究人员所称足以威胁传统密码学的大型容错机器之间的核心障碍。
谷歌通过对处理器进行反复检测过滤出有缺陷的量子态,仅有8%的尝试通过。研究人员成功地将剩余量子态在两种纠错方法之间进行了转移,但仍需更大规模的测试。
比特币面临的长期量子风险
今年3月,谷歌量子AI的研究人员估计,未来一台物理量子比特少于50万的机器可能破解比特币当前的签名保护。该计算假设的是未来硬件条件,而非一次成功的攻击。相比之下,Willow目前运行105个量子比特,这体现了当前硬件与此类估计所描述规模之间的差距。研究人员描述了一种针对公开公钥交易的、可能仅需九分钟的攻击,约690万枚BTC或因公钥已经可见而面临暴露风险。比特币签名依赖椭圆曲线密码学,研究人员早已知晓足够大的量子计算机可以破解它——这也正是推动全行业当前开展迁移规划的原因。
其他网络也在讨论防护措施。以太坊联合创始人Vitalik Buterin曾对AI辅助攻击格密码学提出担忧——格密码学是多种主流后量子加密标准背后的数学体系——卡尔达诺创始人Charles Hoskinson在10月9日的X帖子中对这些担忧提出质疑,认为安全决策需要证据支持。
Coinbase呼吁提前为比特币做准备
加密货币交易所Coinbase于10月13日发布安全论文,敦促开发者在量子攻击成为现实之前做好规划,并将比特币的最终过渡描述为一项为期多年的工作。其建议包括研究BIP-360——该提案通过引入后量子签名选项改变某些比特币交易暴露密钥的方式——以及能够在过渡期间同时支持现有和新型签名方法的钱包。
在其比特币量子安全计划中,Coinbase指出区块空间有限、托管系统和休眠币是尚未解决的问题。丢失钱包访问权限的持有者在升级推出后可能无法转移资金。
其他网络审视自身安全计划
Starknet在X帖子,其拥有超过35万粉丝的账户宣布,正在考虑成为一条独立的区块链,目标是在2027年实现抗量子性。10月15日,该项目就是否研究这一变更开启了一项不具约束力的治理投票。投票将持续至10月22日,且不授权进行网络迁移。
谷歌另外设定了2029年的目标,以完成自身向后量子密码学的过渡,这一时间表紧随美国国家标准与技术研究院于2024年定稿的首批后量子加密标准之后。