比特幣:金色薦讀丨量子計算機新進展 錢包還安全嗎？

幾乎每隔一段時間，便會傳出量子計算機的“突破性進展”。進而引起業內部分用戶的恐慌：量子計算機的出現會破解比特幣的加密算法，加密世界即將崩塌。

這不，最近美國公司霍尼韋爾官方宣布在量子計算領域取得突破性進展，將提升量子計算機的性能。并且，霍尼韋爾還聲稱將在未來三個月發布全球最強大的量子計算機。

這引起了不少加密資產持有者的擔心，擔心比特幣等加密資產是否還安全，會不會輕易被量子計算機破解？

這里先說結論：至少目前階段大家不需要擔心，即便將來通用的量子計算機大規模出現，比特幣也不一定會被“殺死”。

金色晚報 | 7月22日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：四川省、NatWest、以太坊

1.四川省已將全部5131座小水電站納入清理整改范圍，其中退出1360座；

2.英國銀行業巨頭NatWest禁止向Binance付款；

3.Coinbase Commerce新增支持DOGE支付；

4.以太坊開發者修復測試網上的EIP-1559相關漏洞；

5.韓國FSC通知27家境外虛擬資產運營商在9月24日前申報；

6.特斯拉CEO馬斯克：支持利用核能發電開采比特幣；

7.俄羅斯央行要求該國證券交易所不允許加密相關公司上市；

8.資管規模達300億美元的Global X向美國SEC提交比特幣ETF申請；

9.上海銀行APP已可申請數字人民幣。[2021/7/22 1:10:06]

接下去，我們說說相關的原因。

金色晚報 | 7月4日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：國際清算銀行、美國、馬來西亞、菲律賓

1.國際清算銀行報告：加密投資者受教育程度高于平均水平；

2.美國懷俄明州參議員呼吁支持比特幣挖礦；

3.馬來西亞喬治市繳獲149臺非法加密貨幣礦機；

4.美國國會議員敦促國會調查加密貨幣在勒索軟件黑客攻擊中的作用；

5.菲律賓國家證券交易所：加密貨幣是“我們不能再忽視的資產類別”；

6.觀點：在歐洲發行穩定幣很可能最終需要銀行執照；

7.MicroStrategy CEO：監管的不確定性是整個加密市場的“懸念”；

8.Coinbase CEO：中國央行數字貨幣對美國構成威脅；[2021/7/4 0:26:31]

比特幣用到的加密算法主要有 2 種：橢圓曲線數字簽名算法（ECDSA），SHA256 哈希算法。其中，ECDSA 主要用于私鑰、公鑰的生成；SHA256 主要用于公鑰生成錢包地址，以及挖礦時的工作量證明（PoW）。

金色晚報 | 6月2日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：監管試點、BTC破萬、Coinbase、ETC硬分叉、海南自貿港

1. 北京金融科技創新監管試點第二批應用公示：聚焦金融數字化場景，涉及區塊鏈等技術。

2. ETC硬分叉出現bug官方發布OpenEthereum修補版本。

3. 今晨BTC破萬，Coinbase因技術故障一度掉線。

4. 數據：Ripple前CTO 5月共出售8250萬枚XRP。

5. 報告：今年前5個月，加密相關犯罪活動造成損失達14億美元。

6. 加拿大加密貨幣交易所已在法律上被認可為貨幣服務企業。

7. 火幣李林：火幣中國將推“鏈火計劃”參與海南自貿港建設。

8. 歐科云鏈解讀《海南自貿港總體方案》：區塊鏈產業的政策洼地與制度高地。

9. 陳曉華：工業和信息化部啟動了工業互聯網（區塊鏈方面）重大項目招標。[2020/6/2]

量子計算機會威脅到 ECDSA 的安全性。1994 年，設計出了專門用來分解因數的 Shor 算法，足夠強的量子計算機（硬件）加上 Shor 算法（軟件），可以通過公鑰破解出私鑰。

金色財經現場報道 EOSpace.ioc創始人王赟明：古典創業就是POW 區塊鏈行業更適合孵化器的運營方式:金色財經現場報道，在GBLS全球無眠區塊鏈大會上，EOSpace.io的創始人、納斯達克上市公司窩窩團創始人王赟明表示，古典創業實際上就是POW機制：很多團隊成員把初心都從“解決需求”變成了“上市”。每個IPO的背后意味著同一個賽道上很多團隊倒下了。這跟區塊鏈的POW機制非常相似，每個挖礦成功的背后都有大量的電力被浪費掉了。而區塊鏈更適合孵化器的運營方式。大家按興趣、資源、能力等算力換取每個項目的Token。同時還可以獲取類似于EOP這樣底層的孵化器Token激勵。這既可以降低創業的風險，又提高了項目的成功概率，減少算力的浪費。王赟明表示，EOSpace將采用“實驗室”的孵化方式，改變基于股權的生產關系，完全解放參與者的個人生產力。[2018/6/6]

當然，量子計算機的這個破解過程也需要花費比較長的一段時間，況且量子計算機的發展也不是一帆風順，剛開始的性能也沒那么強大。

即便量子計算機足夠強大了，也有辦法保護自己的比特幣安全：每次只使用一次性比特幣地址。

這要感謝中本聰當初在設計比特幣的時候，沒有直接將公鑰當作比特幣的收款地址。比特幣的公鑰和對應的地址之間，做了 SHA256 加密，而目前并沒有可以有效破解 SHA256 的算法。

舉個例子，如果大白需要給小黑轉 1BTC，大白的錢包地址里有 3BTC，只要在轉賬的時候，將比特幣的找零地址設為一個自己掌握私鑰的、全新的比特幣地址即可。這樣，轉賬的時候，1BTC 進入到小黑的地址，找零的 2BTC 進入到了大白的新地址。關于比特幣的找零機制和 UTXO 模型，可以閱讀白話區塊鏈之前的推文《沒有UTXO，比特幣或不能如此穩定運行10年》。

在區塊鏈瀏覽器上查詢這筆交易時，可以看到大白轉出的地址和對應公鑰，小黑的地址，找零的新地址。由于轉出地址用完即廢棄，里面沒有任何 BTC，所以即使看到了公鑰，用量子計算機破解出了私鑰也沒關系。

至于暴露的小黑收款地址和找零的新地址，由于量子計算機缺乏有效破解 SHA256 的算法，無法通過地址破解出公鑰，所以是安全的。

那量子計算機會不會對比特幣的挖礦產生影響呢？

現在的計算機符合“摩爾定律”，即計算機芯片的晶體管密度每 18 個月翻一番，算力增長一倍。但是近年來，晶體管的尺寸逐漸逼近物理極限，計算機算力的指數級增長在放緩，摩爾定律逐漸失效中。量子計算機厲害的地方在于，它是以雙指數的速度增長，即算力的增長指數也是指數級增長。這讓傳統計算機需要幾萬年的計算量，量子計算機可以在短時間內完成。

但是，量子計算機做到的只是大幅削減計算時間，它還是要花時間計算的。

前文我們提到，目前并沒有可以有效破解 SHA256 的算法，所以利用量子計算機挖比特幣時，也只能和其他礦機一樣，一個一個地找隨機數去試，只不過是量子計算機運算速度更快而已。比特幣有難度調整機制，可以通過調整難度對抗來自量子計算機的算力增長，還可以通過升級 SHA256 算法（比如升級到 SHA384、SHA512），來增加挖礦難度。

需要注意的是，以上的討論都是建立在“量子計算機已經非常成熟了，而且還價格低廉”的前提假設。

現實的情況是，量子計算機還處于實驗室階段。目前量子計算機只能進行單一的、技術性很強的計算，使用它解決實際問題還需要數年時間。截至目前，還沒有一個通用的量子計算機出現，可靠的專用量子計算機也還沒有問世。

魔高一尺，道高一丈，量子計算機在向前發展的同時，加密算法亦會持續進步。

在「得到」的《卓克·密碼學 30 講》中，著名科普作者卓克就提到了對抗量子計算機的第七代加密法——量子加密。

量子加密和其他加密法不同，不但使用了數學，還使用了理中的量子理論。量子計算機也很有可能無法破解，因為如果破解了，就違反了量子力學的基本原理。

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