根据 ARK Invest 与 Unchained 的最新观点,量子计算的到来不会是一场突如其来的“Q 日”事件。相反,这一技术进步将以渐进方式展开,市场与比特币($BTC)网络都将有充足时间进行准备和适应,远未会立刻面临实质性威胁。
在两家机构最新发布的白皮书中,研究团队提出了一个涵盖五个阶段的分析框架,系统追踪量子计算从商业应用逐步走向加密安全威胁的全过程。
Unchained 首席战略官 Dhruv Bansal、托管研究总监 Tom Honzik 以及 ARK Invest 交易分析师兼投资组合经理 David Puell 联合撰写的这份白皮书,提出了一套系统评估量子威胁的方法论。
该框架从第 0 阶段起步。在此阶段,量子计算机虽已存在,但尚未具备任何商业用途。白皮书指出,这正是量子计算现阶段的发展水平。
“当前系统仍处于所谓的‘NISQ 时代’——大约 100 个逻辑比特和几百级的电路深度——都远低于攻破比特币椭圆曲线加密算法(ECC)所需的门槛。若想实现该目标,至少需要 2,330 个逻辑比特以及数千万到数十亿个量子门。”作者如是写道。
进入第 1 阶段,量子系统将在化学、材料科学等特定领域展现实际的商业价值。第 2 阶段则标志着转折点:此时,量子计算可以破解较弱密钥或已淘汰的加密系统。
“在能够攻破比特币采用的 256 位强加密 ECC 算法的高级 CRQC(大规模容错量子计算机)出现前,更简单的 CRQC 将首先能够瓦解弱加密体系,例如采用短密钥或存在漏洞的方案。因此,CRQC 攻击极有可能从最脆弱的系统开始,逐步蔓延至像比特币这样更坚固的目标。”白皮书补充道。
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第 3 阶段,才会出现对比特币的首个现实威胁。此时,理论上量子计算机能够攻破保护比特币私钥安全的 ECC 算法,然而,这一进程依然将耗费大量时间。
“总体来看,2011 年前创建的比特币存款因当时广泛采用的 P2PK 地址类型,往往容易受到量子攻击;而最新一代的系统大多具备抗量子攻击能力。好消息是,比特币持有者现在可以在多个钱包和托管平台广泛使用量子安全地址。”
最后,第四阶段被视为关键门槛。一旦量子计算机能够在比特币 10 分钟区块生成时间内破解私钥,行业将面临严峻挑战。报告指出:
“如果第四阶段时协议层未及时应对,将严重威胁比特币作为货币体系的核心功能,可谓直指协议的生存根基。比特币若要持续作为货币运转,必须在量子计算技术发展至第四阶段前,全面支持量子安全地址。”
ARK Invest 与 Unchained 强调,目前关于比特币量子抗性地址的提案已经陆续出现,网络内部各利益相关者也具备强烈动机在必要时采取防护措施。
他们补充,目前后量子密码学(PQC)的研究进展远快于具有实际加密威胁能力的量子计算机(CRQC)的研发速度,短期内 $BTC 加密机制被攻破的风险较低。
报告作者认为,虽然量子计算确实构成长期威胁,但目前尚不足以带来立即危机。随着技术演进,$BTC 社区理应持续投入研究,并提前布局网络安全防护策略。
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与此同时,报告还列举了三种该风险演化的可能路径。在悲观情景下,量子计算领域实现突破,导致比特币社区猝不及防。
尽管带来一定冲击,作者指出多种后量子密码提案已具备落地条件,在压力推动下,有望快速部署,保障链上资产安全。
而在乐观情景下,量子计算因技术与经济门槛难以突破,$BTC 社区将拥有充裕窗口来深入研究、测试并升级量子安全机制。
平衡方案则与主流机构预测一致,预计量子计算将在未来 10~20 年进入第三阶段。
“在我们看来,未来 10~20 年,PQC 领域的算法研发将取得足够成果,为比特币开发者社区争取到充裕时间,将其优化并集成至比特币区块链、虚拟机及整个生态工具、设备和公司中。”报告写道。
因此,报告结论未变:比特币当前并不存在风险。随着量子计算技术近期取得新进展,这一话题再次引发关注。尽管如此,量子计算距离能够攻破比特币系统所需的算力,尚有巨大差距。