币圈界报道:

谷歌量子实验揭示比特币抗量子能力深层挑战

Google Quantum AI 在10月15日发布的进展显示,其 Willow 超导处理器在制备特定量子态时将错误率降低约40倍,标志着容错计算核心组件的重要突破。然而,该成果仅针对‘魔法态’生成,并不直接等同于破解比特币签名所需的整体能力提升。

容错架构中的关键资源制备实现质变

研究聚焦于为纠错架构提供必要支持的‘魔法态’培育过程。通过协调性检查机制,研究人员成功将逻辑态保真度提升至约99.99%,错误率相较基线下降近40倍。这一成果验证了硬件层面可行性,但代价是仅约8%的初始尝试被保留用于后续操作。

该数据反映的是被筛选出的高质量状态,而非系统持续输出速率。因此,不能简单解读为攻击比特币所需的资源减少40倍。构建可支撑大规模密码学攻击的完整容错系统,仍是远超当前技术的挑战。

链上可见公钥构成主要潜在威胁源

比特币依赖数字签名机制,其中私钥用于签名,公钥用于网络验证。理论上,具备足够算力的量子计算机可通过 Shor 算法从公钥反推私钥,从而伪造有效签名,无需获取硬件或助记词。

风险核心在于公钥在区块链上的可见时间。长期暴露攻击针对的是早已存在于链上的密钥,给予攻击者更充裕的计算窗口;而短期暴露则发生在交易进入待确认池之后,时间窗口较短。

早期挖矿奖励采用的支付至公钥输出类型,在未花费状态下即公开公钥,形成持久性风险。现代地址如重复使用旧密钥或使用 Taproot 格式,同样可能因历史交易而产生长期暴露隐患。

不同输出类型下的公钥暴露风险对比

比特币输出类型 公钥暴露情况 量子攻击场景下的关键影响
早期支付至公钥 在硬币未支出前始终可见。 攻击者拥有无限时间进行密钥恢复。
新公钥哈希输出 通常在花费前保持隐藏,除非密钥曾被披露。 暴露期短暂,除非存在密钥复用行为。
曾披露密钥的输出 公钥已在先前交易中出现。 相关资金可能长期处于风险之中。
Taproot 花费前即包含一个公钥。 虽为新型格式,但仍无法规避长期暴露问题。

Taproot 的设计允许直接基于签名花费,这并未消除公钥信息的可见性。因此,即使采用较新协议,也不能自动抵御未来量子攻击。冷存储虽能防范在线泄露,但无法掩盖已上链的公钥暴露事实。

真正威胁需超越当前硬件水平的系统级能力

另一项由 Google 主导的研究模拟了未来攻击比特币椭圆曲线签名所需的硬件条件。该模型基于假设:物理错误率低于 $10^{-3}$、平面连通性良好、控制系统响应迅速。

在此前提下,预计可在数分钟内完成一次攻击,且所需物理量子比特少于50万。若考虑快速时钟运行环境,平均密钥恢复时间约为九分钟,每秒需约50万个高质量 T-态供应。

该估算已包含高效魔法态生产方法,故不应将 Willow 的40倍改进叠加计算。单一环节的进步并不等价于整体攻击成本成比例下降。当前技术距离实现此类系统仍相去甚远。

新保护机制难以覆盖遗留资产风险

开发者正推进多项提案以应对不同阶段的量子威胁。BIP 360 提议引入 Pay-to-Merkle-Root(P2MR)输出类型,旨在规避 Taproot 中因路径揭示导致的长期暴露问题。该方案可减少密钥路径暴露风险,但在交易进入 mempool 后仍难防御短期攻击。

BIP 361 是一项信息性提案,建议采用尚未确定的后量子签名标准,并设定五年过渡期。该期限仅在激活后才开始计算,对现有持有者不具备强制约束力。

对于长期休眠的持仓,迁移难题尤为突出。失去私钥访问权限的所有者无法主动转移资产,而冻结或限制这些资金的做法也可能误伤后来回归的合法持有者。

应重视准备而非盲目恐慌

Willow 实验结果并不意味着当前需要紧急转移资产。真正需关注的是某笔输出是否已暴露公钥,而非钱包类型或地址外观是否陈旧。

比特币面临的真正挑战在于:在量子威胁实际出现前,建立并推广可行的迁移路径——包括达成新输出格式共识、钱包与托管平台支持升级、以及为老旧或不可访问资产提供可操作的转移方案。这一过程可能耗时远超预期,尤其对历史存量资产而言。

本文仅作信息参考,不构成任何财务或投资建议。