量子计算能否在 2022 年破解比特币加密算法？

有一天，量子计算机可能被用来破解比特币的加密。 而那一天可能会比预想的来得更早。

阅读摘要后，喜欢：

理论上，一台 4,000 量子比特的量子计算机可以在几秒钟内破解比特币的加密。

2020 年量子计算机的最大容量为 54 个量子比特。

一些人认为能够破解比特币加密的量子计算机可能会在几年后出现，而另一些人则认为这种担忧是不必要的。

量子计算机有可能破解比特币

如果你的电脑足够强大，理论上你可以破解椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）和sha256这两种比特币加密算法，进而掌控比特币区块链。 您可以将免费的比特币存入您的帐户，双倍使用比特币，并且您将能够从任何比特币地址计算该地址的密码。 这座价值 1630 亿美元的城堡的钥匙将属于您——当然，在这种情况下，如果其他人发现，比特币的整体价格肯定会暴跌。

虽然目前最强大的常规计算机破解比特币需要N+1年。 但是理论上，有一种机器的计算速度和现在的机器不在一个数量级。 普通计算机运行数万年的操作，几秒钟就可以完成。 这些超快设备被称为量子计算机。

它们是真实的，目前正由世界上最优秀的人才开发。 政府秘密开发的量子计算机可能会在短短几年内颠覆区块链。 然而，一些量子计算机的开发者表示，这种焦虑是牵强和遥远的； 当量子计算发展到强大到足以攻击比特币时，区块链开发者就已经具备了修复这个漏洞的能力。

什么是量子计算机？

量子物理学涉及对原子级甚至比原子更小的结构的研究。 在研究亚原子结构时，经典物理定律被打破，疯狂的事情开始发生。 量子计算机利用这些特性比最强大的超级计算机更快地执行计算。

传统计算机，包括您正在阅读本文的手机量子计算能破解比特币吗，使用 1 和 0 进行操作。 如果某事是“真”量子计算能破解比特币吗，晶体管将记录一个 1，如果是“假”，晶体管将记录一个 0。每台计算机中都有数十亿个晶体管； 自从 1947 年第一个晶体管被发明以来，晶体管已成为有史以来制造最多的设备。

但量子计算机的基本单元可以同时记录 1 和 0，这意味着量子晶体管比普通计算机更强大。

量子计算机很丑

量子计算机如何破解比特币的代码？

比特币使用一种叫做椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA) 的东西来签署数字签名，并使用一种叫做 SHA-256 的加密标准来散列链上的块。

对于比特币，通过这些算法运行随机选择的私钥以生成公钥。 然后比特币协议使用这个公钥创建一个比特币公共地址。

量子计算机可以逆转这个过程，从公共地址中提取私钥。 一旦完成，比特币所声称的不可侵犯性和不可破解性就被打破了，你可以访问任何你想要的比特币钱包并提取硬币。

据估计，您需要一台至少有 4,000 个量子位（表示量子计算机能力的单位）的量子计算机来破解比特币代码。 当今最强大的量子计算机还很遥远。

2019年10月，谷歌在权威期刊《自然》发表文章，宣布“量子至上”。 简而言之，该公司表示其 Indus 量子芯片能够执行在合理时间内几乎不可能突破传统超级计算机的计算。 他们推出了一台 54 量子比特的量子计算机； 迄今为止公开宣布的最强大的量子计算机。

那么，量子计算威胁要多久才能成为比特币的问题？ 取决于你问谁。

在量子方面：谷歌首席执行官 Sundar Pichai 表示，“在五到十年内，量子计算将打破我们今天所知道的加密方式。” 总部位于伦敦的密码学公司 Post-Quantum 首席执行官 Andersen Cheng 表示，“Pichai 的 5-10 年预测是基于商业化的量子计算机；他说，没有政府会让人们知道他们在地下掩体中拥有一台‘体育场大小’的计算机皮查伊要把谷歌的量子计算机卖给其他公司，一定要稳定实用，但对于政府的计算机来说，这些都不重要，“也许两年后，只要你能开始破解加密”。

加密算法方面：以太坊联合创始人Vitalik Buterin也不同意。 他说，“对于量子计算机可以破解的每一种加密算法，我们知道我们有一个量子计算机无法破解的替代方案。” 区块链开发者 Peter Todd 也表示，“这没有意义，因为谷歌的量子突破是针对一种原始类型的量子计算，我们甚至不知道是否有可能扩展量子计算机。”

我们现在应该做什么？

现在，由区块链和密码学社区来构建量子安全的区块链。 一个重要的里程碑是由美国国家标准与技术研究院 (NIST) 运行的创建后量子加密算法的竞赛，NIST 是密码学界的标准制定者。 驱动抗量子计算机区块链的算法。 来自加拿大国家研究委员会和英国政府等机构的资金也一直在投入最终旨在帮助开发量子安全区块链技术的计划。

如果你正在考虑在你的业务中添加加密货币或区块链组件，而这些量子霸权的消息让你持怀疑态度，至少在短期内，它肯定不会。 区块链、互联网数学、计算机和密码学为我们带来了个人乃至国家的隐私保护。 如果所有的密码和防火墙都能被破解，核武器的安全性远比加密货币更令人担忧。 比特币持有者似乎生活在一种量子不确定的状态中，但就目前而言，我们社会的所有其他方面都没有消失。

但也要密切关注刚刚出现在遥远地平线上的可能的量子革命。

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