量子計算威脅逼近，加密貨幣或先於銀行暴露風險

撰文：Omkar Godbol

編譯：AididiaoJP，Foresight News

量子計算對全球所有依賴加密技術的系統都構成潛在風險，從大型銀行到政府網絡，無一例外。但由於加密貨幣本身的去中心化特性和公開賬本設計，它很可能成為最先被真正「檢驗」的技術。

「加密貨幣就是礦井裡的金絲雀。」Quantum Xchange 首席執行官 Eddy Zervigon 在接受 CoinDesk 採訪時直言。該公司專注於構建抵禦量子攻擊的網絡安全基礎設施，覆蓋金融等領域。他明確指出，最早出現問題的地方大概率就是加密貨幣網絡。

「因為它是去中心化的，所以會是最先被攻擊的地方。」Zervigon 說，「一旦你在那裡看到這種情況發生，就說明某個地方已經出現了具備密碼學相關能力的量子計算機。」

所謂「具備密碼學相關能力的量子計算機」，指的是能夠有效運行 Shor 算法、破解比特幣等加密貨幣所依賴的橢圓曲線密碼學（ECDSA over secp256k1）的機器。這種算法可以高效解決橢圓曲線離散對數問題，從而從公開的公鑰反推出私鑰，進而控制對應錢包裡的資產。目前，這樣的機器還不存在。但業界對其出現時間的預估正在不斷壓縮，而不是向後推遲。

「像微軟、IBM 以及其他投入數十億美元開發量子計算機的公司，普遍認為具備商業相關、密碼學相關能力的量子計算機會在 2029 年左右出現。」Zervigon 說，「這不是我自己編的，而是基於 IBM 的 Arvind Krishna 等人公開說過的話。」

這一時間預估與近期硬件和算法進展高度一致。今年早些時候，谷歌量子 AI 團隊的研究顯示，破解保護比特幣、以太坊等主流加密貨幣的橢圓曲線密碼學，所需物理量子比特數量已降至不足 50 萬個，比此前常見的數百萬量級估計減少了約 20 倍。研究還指出，在預計算部分固定參數的前提下，完成針對暴露公鑰的攻擊可能只需大約 9 分鐘。考慮到比特幣平均出塊時間約為 10 分鐘，這意味著攻擊者在交易進入內存池後，有一定概率搶在確認前偽造簽名並轉移資金。這些發現促使包括谷歌在內的多方觀察者，將所謂「Q 日」（Q-Day，即密碼學相關量子計算機實際可用的時間點）的預估提前至 2029 年左右。

與此同時，美國白宮正力爭在 2028 年前研發出強大的量子計算機，並計劃在 2030 年前將高價值資產和聯邦數據遷移至後量子密碼學標準。「這就設定了時間表，製造了緊迫感。」Zervigon 說。

共識速度才是真正的風險因素

並非只有 Zervigon 指出，加密貨幣的核心弱點在於緩慢的治理流程，而非密碼學本身。

德意志數字資產（Deutsche Digital Assets）將這一問題明確描述為傳統金融與去中心化軌道之間的速度差異。

該機構在 7 月 23 日的分析中寫道：「真正的區別——也是對『比特幣特別脆弱』這一敘事的誠實回答——在於治理速度。」

它解釋道，像摩根大通這樣的投資銀行，在升級密碼學基礎設施前，不需要徵得數百萬匿名全球參與者的同意。「它只需要董事會決議、預算和供應商。大型金融機構能夠、也將會以更快、更安靜、更可預測的方式遷移到後量子標準，這遠超去中心化的公有區塊鏈。這不是在反對比特幣，而是在呼籲認真對待它的治理過程。」

學術研究進一步印證了這一判斷。2024 年發表在 arXiv 上的論文《比特幣實現量子安全所需的停機時間》指出，比特幣的升級歷史本身就是警示先例。

研究人員寫道：「在任何升級流程啟動之前，必須在比特幣礦工中就升級的具體細節達成 90% 的共識。歷史上，對比特幣網絡的重大改動都遭遇了高度阻力。一個顯著例子是 2017 年的 SegWit 升級。」

那次升級在社區中引發了嚴重分歧，最終導致比特幣區塊鏈通過硬分叉分裂出多個版本，催生了比特幣現金（Bitcoin Cash）和比特幣黃金（Bitcoin Gold）網絡。論文還估算，即使在最理想條件下（網絡全部帶寬用於升級、零額外開銷），將當前所有易受量子攻擊的未花費交易輸出（UTXO）遷移到後量子安全地址，累計所需處理時間的下限也約為 76 天。如果分攤到更長時間，就會顯著拖慢正常交易速度。更關鍵的是，由於存在「即時攻擊」風險——用戶一旦發起交易暴露公鑰，攻擊者就可能在出塊前完成破解——整個遷移必須在具備密碼學相關能力的量子計算機出現之前全部完成，否則已有資產仍可能暴露。

因此，後量子密碼學算法本身（如 NIST 已標準化的 ML-DSA 等）可能及時就緒，真正不確定的是，比特幣的治理層能否在足夠短的時間內達成足夠高的共識，並完成全網部署。

「Q 日」不是一個時間點，而是一個趨勢

市場往往將量子威脅建模為二元事件：加密算法在某個具體日期前都有效，之後突然全面失效。Zervigon 認為這種框架是錯誤的，它低估了風險實際開始顯現的時間之早。

「大家都在談能夠破解算法的那一刻。」他說，「你其實不需要在一個瞬間完成破解才能達到效果。如果我花三個月或六個月解密出仍有價值的數據，我已經實現了同樣的目標。」

這就壓縮了通常的時間計算。量子計算機並不需要足夠的吞吐量在實時內破解簽名才構成威脅，它只需要足夠的吞吐量，在底層數據或資金失去偷竊價值之前完成破解即可。現實中，已經有相當比例的比特幣（研究估計約三分之一左右，對應數百萬枚）其公鑰已永久暴露在鏈上，這些資產一旦量子計算機可用，就可能面臨「靜態攻擊」——攻擊者可以慢慢計算，無需與出塊時間賽跑。

對整個加密行業而言，這既是預警，也是壓力測試。傳統金融機構可以憑藉中心化決策快速遷移，而比特幣等公鏈的去中心化優勢，在面對需要高度協調的外部技術威脅時，反而可能變成落地障礙。業界普遍認為，技術解決方案已經存在，真正的考驗在於治理能否跟上時間窗口。

加密貨幣或許會成為量子時代最早發出警報的領域。一旦金絲雀倒下，更廣泛的金融基礎設施也將不得不正視同樣的挑戰。