Google Willow 突破後,中本聰時代比特幣面臨更嚴峻的量子威脅
重點速覽
- •根據本週發表於《科學》期刊的研究,Google 的 Willow 量子晶片在製備量子計算所需的特殊態時,錯誤率降低約 40 倍。
- •比特幣最早的 pay-to-public-key 輸出,包括被普遍認為屬於中本聰的幣,其公鑰自開採以來就在區塊鏈上可見,使其最容易受到未來量子攻擊。
- •一台規模夠大、執行 Shor 演算法(1994 年首度發表但從未演示)的量子電腦,理論上可從暴露的公鑰推導出比特幣錢包的私鑰並偽造有效簽章。
- •沉睡的幣近期有所轉移:100.02 BTC 自 2010 年 7 月起未曾移動,於 10 月 7 日轉移,價值約 850 萬美元;8 月,六個自 2011 至 2014 年間未活動的錢包轉移了 553.59 BTC,當時價值約 4,000 萬美元。
- •美國國家標準與技術研究院(NIST)已於 2024 年定案首批後量子密碼學標準,比特幣開發者也已流傳抗量子花費格式草案,但在去中心化網路上採用仍需廣泛共識。

Google 表示,其 Willow 量子晶片在製備量子計算所需的特殊態時,錯誤率降低約 40 倍,解決了打造足以破解比特幣錢包的強大機器路上一個昂貴的步驟。
這項本週發表於《科學》(Science)期刊的研究成果,凸顯了量子辯論中一個鮮少出現在比特幣討論中的面向。相關討論通常聚焦於攻擊者需要的機器規模有多大,卻很少注意到這台機器的運算能力中,有相當大的部分其實會耗費在計算前的準備工作上。
為何最古老的幣給攻擊者更多時間
比特幣錢包依靠私鑰來授權付款,並以對應的公鑰讓網路驗證這些授權。花費時通常會揭露公鑰,而某些付款格式則從一開始就暴露公鑰——比特幣最早的格式 pay-to-public-key 會將公鑰直接寫入區塊鏈,那個時代的幣,包括被普遍認為屬於中本聰的幣,都位於此類輸出中。
從公鑰反推私鑰理論上需要不切實際的龐大運算量,這也是逆向破解加密錢包實際上不可行的重要原因。
然而理論上,一台規模夠大的量子電腦若執行 Shor 演算法,就能完成這類計算。任何取得私鑰的人都能以持有人的身分簽署交易,而網路會將其視為有效。數學家 Peter Shor 於 1994 年首次發表該方法,但至今仍無人成功演示。
在這種情境下,鎖在實體抽屜裡的助記詞毫無保護作用,因為攻擊者所依據的資訊本來就記錄在區塊鏈上。
某些較新的付款格式會以雜湊值(一種數位指紋)隱藏公鑰,直到持有人花費為止。針對先前被隱藏鑰的攻擊者必須等待該次暴露,且可能需要足夠快速地還原私鑰,才能干預該筆付款。
這也是為何遺失的幣構成一個棘手問題。比特幣可以導入更強的花費保護機制,但將持倉轉入這些機制仍需要現有的私鑰。若私鑰遺失,持有人無法完成轉移,而暴露的公鑰仍會成為未來攻擊者的目標。後量子防禦的研究已在其他領域展開:美國國家標準與技術研究院(NIST)已於 2024 年定案首批後量子密碼學標準,比特幣開發者也已流傳抗量子花費格式的提案草案,但在去中心化網路上採用任何提案都需要廣泛共識。
比特幣部分最古老的持倉,其公鑰自幣被開採以來就一直處於暴露狀態。
隨著量子辯論日益升溫,古老的幣也有所轉移。10 月 7 日,100.02 $BTC 在自 2010 年 7 月起未曾移動超過 16 年後轉移,當時價值約 850 萬美元。8 月,六個自 2011 至 2014 年間即未活動的錢包轉移了另外 553.59 $BTC,當時價值約 4,000 萬美元。
這些轉帳本身並不足以證明持有人是出於對量子風險的擔憂而行動,因為轉移幣也可能只是更換錢包、重新整理持倉或準備出售。隨著辯論發展,值得關注的具體訊號包括量子硬體製造商進一步的糾錯里程碑,以及任何朝抗量子花費格式推進的比特幣改進提案。
本文原發表於 CoinDesk。