新聞加密貨幣量子不會奪走你的比特幣:Bitcoin Magazine 實體刊物論證量子威脅仍是 FUD

量子不會奪走你的比特幣:Bitcoin Magazine 實體刊物論證量子威脅仍是 FUD

作者: Bitcoin Magazine·

重點速覽

  • •Brandon Black 在 Bitcoin Magazine《The Quantum Issue》中的專文主張,密碼學相關量子電腦對比特幣的威脅屬於 FUD,沒有證據顯示十年內會出現這種機器,且能否造出仍是未知數。
  • •Black 斷言,迄今沒有任何量子電腦完成過超出早慧六歲孩童能力範圍的計算,且現有裝置即使處理瑣碎任務也需要巨大的電力、設置時間與後處理。
  • •專文引用 SpaceX 獵鷹 9 號——首次載人任務前成本不到 50 億美元,而 NASA 太空梭約為 500 億美元——論證僅靠資金無法讓尚未成熟的技術變得可行。
  • •Black 將 Google 近期隱去的量子電路斥為純粹作秀,因為沒有任何現有硬體接近運行它所需的穩定性與規模,並表示硬體進展代表的是充滿死胡同的廣度優先搜尋,而非線性前進。
  • •儘管持懷疑態度,Black 仍堅持比特幣必須持續開發 SPHINCS、ML-DSA 等後量子簽章方案,因為即使 CRQC 永遠不會被造出,其他密碼學弱點仍可能出現。
量子不會奪走你的比特幣:Bitcoin Magazine 實體刊物論證量子威脅仍是 FUD

Bitcoin Magazine 最新實體刊物《The Quantum Issue》刊登 Brandon Black 的專文,主張密碼學相關量子電腦(CRQC)——一種能從公鑰還原私鑰並簽署搬動他人比特幣交易的機器——的威脅仍屬於恐懼、不確定與懷疑(FUD),而非現實的危險。文中指出,沒有證據顯示這種機器會在十年內被造出,也未來是否可能造出仍是未知數。

自比特幣問世以來,各種新形式的 FUD 不斷被用來預言它的終結。儘管這些預言層出不窮,比特幣已成長為數兆美元規模的資產,並開始在全球貨幣秩序中佔有一席之地。近幾個月來,CRQC 的幽靈以這種熟悉模式的進化版本再次出現。「這對比特幣的持續成長而言是現實的威脅嗎?簡而言之,不是,」Black 在文中寫道,本文被視為整期內容的搶先預覽。

現有技術水準

Black 對該領域現況的評估相當直白。他寫道,迄今為止,沒有任何量子運算機器完成過超出「早慧的 6 歲孩童」能力範圍的計算——他稱這一說法已經過實證確認。

他承認量子電腦是了不起的技術,展現出堪比科幻小說的能力。這些裝置運用光鑷、雷射冷卻、超導磁通量子位元、電磁阱以及稀釋製冷機等基礎技術。在這些機器中,單一量子位元被強制進入特定的原子態(因候選技術而異),糾纏成疊加態,再被操縱以表示運算,隨後其亞原子特性被讀取和解讀。

文中指出,令人驚嘆的事實是這些裝置確實存在,且能被操縱以在少數輸入上產生有意義的運算。然而冷酷的現實檢驗在於規模:以其中一種候選技術為例,完成一個幼童就能做到的計算,需要足以為德州一所高中供冷的大量電力、多個小時的設置,以及更多的後處理時間。

資金進、機器出?

專文直接駁斥「大量投資量子運算意味著即將出現突破」的論點。流入某個領域的資金與該領域實際技術進展的速度有相關性嗎?Black 寫道,並沒有。他甚至主張,在正確的底層技術被開發出來、產品市場契合度得到確認之前,流入某領域的資金與適用技術被開發的可能性可能呈負相關。

他以 NASA 的太空梭計畫與 SpaceX 的獵鷹 9 號對比來說明這一點。SpaceX 將(大部分)已知的科學轉化為實踐,以滿足可靠且低成本進入太空的明確市場需求,其計畫成本在首次載人任務前不到 50 億美元。太空梭則耗資約 500 億美元才達成首次載人任務。獵鷹 9 號不僅開發成本低了一個數量級,至今還保持完美的乘組安全紀錄。雖然差異的成因眾多,但文章的教訓是:再多的錢也無法讓尚未成熟的技術變得可行。

套用到量子運算:在大量資金投入的情況下,耗費鉅資的技術展示是可能的。但這絲毫不能說明更多資金能否帶來穩定、低錯誤率量子位元這一「聖杯」——即獵鷹 9 號等級的可靠性。Black 寫道,正如太空梭計畫再多的持續開發也無法產生獵鷹 9 號的低成本與高可靠性,現有量子運算技術極有可能無論投入多少開發資源,都無法達到破解哪怕一組金鑰對所需的可靠性。

解讀近期進展

專文針對近期發表的進展提出了兩點重要提醒。

首先,許多進展僅屬於純數學層面。Black 引用了 Google 近期的論文,其結果被認為意義重大,團隊選擇隱去理論量子電路,以免被用來破解重要密碼系統。這看似朝向未來 CRQC 的巨大進展,但實際上什麼都沒有改變:除非或直到量子硬體迎來它的獵鷹 9 號時刻,否則沒有任何裝置接近運行該隱去電路所需的穩定性與規模。他認為,為一台可能永遠不會存在的裝置而隱藏電路,純粹是作秀。

其次,在硬體方面,每年都有許多新成果與零進展發表——但其中有多少涉及同一種量子運算候選技術?有多少只是在先前結果走入死胡同後的重頭再來?文章主張,這些進展並不代表通往最終成功的線性軌道。它們代表對無限可能性空間的廣度優先搜尋,量子研究人員希望在其中找到一條能讓他們前進哪怕一小段距離、而不再次撞上死胡同的路徑。

審視量子運算未來的現實,Black 認為充其量是朦朧不清。確實有前景的技術發展——在他看來,尤其是中性原子裝置領域——但要判斷目前任何已知分支是否存在通往最終 CRQC 的道路,或者未來還會有多少次重來,仍為時過早。他寫道,如果有一天,我們看到同一種候選技術經過多次迭代,實現能力遞增的裝置,並完成早慧孩童無法完成的有意義運算,屆時可以根據不同的證據重新審視這一議題。

理論層面

專文概述了量子研究數十年來遲遲未能開發出 CRQC 的兩種可能解釋。第一種是這只是一個困難的問題,持續運用科學與工程終有一天會成功——正如人類的智慧在網際網路、智慧型手機、社群媒體和比特幣的發展中那樣(至於哪些是正面發展,留給讀者自行判斷)。第二種則是開發 CRQC 或許不可能,或者將永遠超出人類的掌握。

Black 邀請讀者思考 CRQC 存在意味著什麼:這台機器必須在其疊加態中,表示一個與待解密碼問題複雜度同等規模的可能性空間。也就是說,要破解比特幣 secp256k1 曲線上橢圓曲線離散對數的 128 位元安全性,量子疊加態必須表示一個 128 位元數的所有可能值。在經典運算中,表示所有這些值所需的電腦儲存量,將比人類迄今生產的總量還要多出許多個數量級。

文章進一步主張,如果量子疊加態哪怕存在最輕微的顆粒性——即疊加態並非在所有可能值上完美連續——那麼量子電腦就永遠無法具備密碼學意義。同樣地,如果維持疊加態所需的能量隨所表示空間的複雜度而增長,那麼量子電腦也永遠無法具備密碼學意義。Black 指出,當代對量子物理的理解並未排除上述任何一種可能性。

結論:比特幣不能鬆懈

儘管有上述種種,文章結論認為,比特幣朝向新密碼演算法的開發必須持續。雖然針對比特幣密碼學的量子攻擊絕非迫在眉睫,但完全有可能透過其他途徑發現新的缺陷。某些橢圓曲線已被發現存在弱點,secp256k1 也可能是下一個。

因此,文章為重新審視量子問題設定的標準是實質進展,資金或孤立的消息:同一種候選技術需要反覆迭代,產出能力遞增的裝置,並完成超出早慧孩童能力的有意義運算。與此同時,無論 CRQC 是否最終被造出,比特幣在替代密碼演算法上的工作依然重要。

文章主張,比特幣之所以能存續至今,正是因為對系統的攻擊反而使它更強韌,而隨著量子 FUD 攻擊的發酵,這一點仍將成立。P2MR 或 P2TRv2、SHRINCS、SPHINCS、IBC、ML-DSA 以及更多後量子簽章方案的開發,最終將提升比特幣面對未來攻擊的韌性——即使真正的 CRQC 永遠不會被開發出來。

本文收錄於 Bitcoin Magazine 最新實體刊物《The Quantum Issue》,並在此分享作為整期內容所探討議題的搶先預覽。原文首發於 Bitcoin Magazine,作者為 Brandon Black。