我们的算力焦虑：Google量子计算机对比特币意味着什么？

Google的量子计算机可能尚未威胁到比特币的SHA-256加密技术，但为防万一，加密世界中的抗量子计算的区块链技术已经准备就绪。

几天前，由NASA发布的一份论文(后来删除)显示，我们可能即将进入一个新的技术时代：据说Google已实现“量子计算霸权”。

据《金融时报》报道，谷歌声称已经成功制造出世界上功能最强大的量子计算机。根据Google研究人员的说法，这意味着通常需要10000多年才能完成的计算，谷歌量子计算机能够在大约200秒内就完成。

这是否意味着我们可以跟保护比特币和其他数字货币区块链完整性的高级加密安全技术说再见?实际情况可能并非如此。

以下是原因所在：

首先，谷歌的消息人士上周末告诉《财富》杂志，美国宇航局撤回了该论文，因为该论文可能未经适当的科学同行评审就已发表。在准备发表科学出版物之前，需要由一个专家小组对其进行评估和研究。因此，它可能甚至还没有真正准备好。

但我们假设是这样。您需要了解比特币才能了解量子计算的潜在威胁，因为其架构依赖两种算法：用于数字签名的ECDSA技术和作为算法的SHA-256哈希函数。如果您重复使用钱包地址并进行交易，则你的公钥可能会被破解。

因此，正如抗量子计算区块链账本的负责人杰克马迪尔最近在“ Medium”帖子中所解释的那样，量子计算机可以使用Shor算法来从您的公钥中获取个人隐私信息。但是暂且不要惊慌。

最乐观的科学估计认为，即使有可能，这也不会在这十年内发生(因为加密社区会有足够的时间分叉比特币并使其成为量子计算证明机制)。

此外，考虑到Google的机器只有53个“量子比特”的计算能力(qubits)(衡量计算机的量子能力)，康奈尔大学发表的有关此事的研究论文可能会让比特币爱好者更加安心：

“在量子计算机上，使用大约1000量子位的计算能力可以破解160位的椭圆曲线密码密钥，同时考虑到安全方面等效的1024位RSA模数则将需要大约2000个量子位的计算能力”。相比之下，谷歌仅有的53个量子位仍然无法与这种加密技术相提并论。比特币使用的加密算法被称之为椭圆曲线算法(ECC)，是一种著名的非对称算法。

ECC的主要优势体现在：

第一，安全性更高。160位的椭圆密钥与1024位的RSA密钥安全性相同。

第二，处理速度更快。在私钥的加密解密速度上，ECC算法比RSA、DSA速度更快。

第三，存储空间占用小、带宽要求低。

美国国家标准与技术局和ANSI X9已经设定了最小密钥长度的要求，RSA和DSA是1024位，ECC是160位，相应的对称分组密码的密钥长度是80位。在2005年2月16日，NSA宣布决定采用椭圆曲线密码的战略作为美国政府标准的一部分，用来保护敏感但不保密的信息。ECC 算法已经逐步开始替代RSA 算法。

而且，假设您重复使用您的地址，这甚至只是理论上的威胁，即使在中本聪时代，这也被认为是一种不好的使用习惯。

SHA-256加密哈希算力则完全不同。它的功能如此强大，以至于根据加密货币专家安德烈亚斯·安东诺波尔洛斯(Andreas Antonopolulos)的说法，破解它所需的计算能力“大于对情报机构可能现有技术的最疯狂的猜测”，并且这是假定他们拥有量子计算机。

而且，不仅量子计算科学家还不能破解比特币，反正他们似乎也不太感兴趣。实际上，据谷歌自己的研究人员称，量子技术最明显的用例之一似乎是改进和加密网络安全技术。

但这并不是说根本没有警报的必要。虽然目前比特币和其他工作量证明机制使用的POW加密算法是安全的，但事实是，量子技术的发展速度正在不断提高，这可能会带来威胁。谷歌研究人员在这份已删除的文件中说：“我们预计量子技术的计算能力将继续以加倍的速度增长。”

幸运的是，已经有公司和研究团队致力于为后量子时代开发新的加密算法。而且，考虑到这一点，开始考虑在几十年内推出一个改进其“较弱的”工作量证明安全算法的潜在比特币硬分叉可能也不是一个坏主意。