破解私鑰所需的量子資源縮減 20 倍
冷錢包也不一定安全?
想像眼前有一顆蘋果和一台果汁機。果汁機上有一組旋鈕,可以精密地調控馬達轉速,總共有 10 的 77 次方個刻度——跟整個宇宙中的原子差不多多。不同轉速打出來的蘋果汁,質地都不太一樣。現在拿著一杯打好的果汁,要你回推這是用哪個轉速打出來的,你該怎麼判斷?
這就是加密貨幣的「橢圓曲線密碼學」原理。果汁就是公鑰,刻度就是私鑰。即便用當今最快的超級電腦,每秒嘗試一兆個刻度,也要花上宇宙年齡的 10 的 48 次方倍才能試完。
但 Google 這次發現,2029 年之後量子電腦可能只需要 9 分鐘就能算出刻度。量子電腦跳過了一格一格試的方法,改用「量子疊加態」讓旋鈕同時處在所有刻度上——就像「眼花」一瞬間看到蒙太奇般的畫面,從不同角度觀察就會發現隱藏的規律。那個規律的週期,就是私鑰。
量子電腦理論上已經可以破解私鑰,但實務上還沒被造出來,因為所需資源太過龐大。業界有兩條路線在平行推進:一群人在造更強的硬體,另一群人在找更聰明的方法讓更輕量的硬體就能完成運算。
Google 這篇論文屬於第二條路線。他們發現只需要不到 50 萬個物理量子位元,就能完成過去估計約 900 萬個才能做到的運算——資源消耗縮減將近 20 倍。也因此 Google 才跳出來警告加密貨幣社群,量子威脅的時程已經大幅提前。
物理量子位元:從約 900 萬降至不到 50 萬(縮減 20 倍)
破解時間:從看到公鑰到算出私鑰約 9 分鐘
Google 自訂遷移期限:2029 年
Google 列舉三種攻擊型態,其中「靜態攻擊」影響範圍最廣——只要公鑰暴露在區塊鏈上,攻擊者就能用量子電腦算出私鑰。但各家區塊鏈的暴露程度完全不同:
冷錢包也不一定安全。量子電腦攻擊的是公鑰,不是你的裝置。只要冷錢包曾經發送過交易,公鑰就已經暴露在鏈上了。唯一安全的情況是錢包從未發送過交易——但這也代表幣被軟禁,動彈不得。
所有區塊鏈都用同一套橢圓曲線密碼學,因為金鑰小、成本低、最適合去中心化系統。抗量子密碼學金鑰體積大好幾倍,如果從一開始就引入,效能和速度都跟不上。所以普遍做法是先服務用戶,量子威脅留給未來。
一篇 Google 論文打亂了所有人的時程表。在這個共同基礎之上,每條鏈各自發展出不同優勢——但當基礎必須升級,優勢反而成了包袱:
升級代價不小,但難道還能選擇不升級嗎?
每條鏈的核心優勢,正在成為升級的最大包袱。
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