随着量子计算技术的快速发展,原本坚不可摧的比特币密码学安全性正面临前所未有的挑战。为了检验量子计算对比特币安全威胁的真实程度,量子计算研究公司Project Eleven于2025年4月16日启动了名为“Q-Day Prize”的量子计算竞赛,向任何成功利用量子计算破解比特币椭圆曲线密码(ECC)密钥的人士或团队奖励1枚比特币(当前价值约84100美元)。这场竞赛不仅是对比特币密码学的一次严峻考验,也代表了整个加密货币领域对量子威胁的深刻警示。 竞赛背景与目标 “Q-Day Prize”竞赛的核心目标是鼓励参与者利用纯量子计算手段,即运行著名的Shor算法,在量子计算机上破解比特币椭圆曲线加密中尽可能多的密钥位数。竞赛截止日期定于2026年4月5日。主办方声明,即使只破解3位密钥也将被视为重大突破,这显示出当前密码学被量子力量威胁的严重性。
据Project Eleven介绍,有超过1000万个比特币地址的公钥已对外暴露,其中关联资金超过60万BTC,市值高达5000亿美元,一旦量子计算机足够强大,这些资产的安全将面临巨大风险。竞赛的举办意图在于明确量子攻击的现实距离,推动量子安全技术的研发与部署。 当前量子计算技术现状 尽管量子计算备受期待,但达到破解比特币256位ECC密钥所需的计算能力仍遥不可及。IBM最新发布的Heron芯片拥有156个量子比特(qubit),谷歌的Willow芯片约为105个量子比特,而专家估计实际破解比特币密钥需要约2000个“逻辑”量子比特,且这些量子比特必须经过复杂的误差校正,难度极高。 仍然,量子计算的发展速度令人瞩目。Project Eleven预测在未来十年内,能够完成此规模计算的量子计算机将问世。
因此,不管当下威胁看似尚远,业界必须提前准备,才能避免技术跃迁带来的安全灾难。 比特币社区的量子威胁意识 比特币生态系统对于量子计算潜在风险的关注逐渐升温。知名比特币开发者詹姆森·洛普(Jameson Lopp)曾指出,目前量子计算是否构成即刻危机尚无定论,但由于比特币协议难以改变,因此开始认真讨论量子抗性显得尤为重要。 为应对潜在风险,社区提出了多种技术方案,力图为比特币带来量子抵抗能力。其中,2025年4月出现的比特币改进提案(BIP)“量子抗性地址迁移协议”(Quantum-Resistant Address Migration Protocol,简称QRAMP)提议全网迁移到量子抗性密码学地址,这将显著提升资金安全。 不过,QRAMP方案需要硬分叉(hard fork),这意味着比特币网络需达成高度共识并进行重大协议升级,实施难度较大。
同样需要硬分叉支持的还有由量子初创企业BTQ提出的“粗粒子玻色取样”(Coarse-Grained Boson Sampling,CGBS)方案,其创新之处在于用量子计算产生独特光子模式,取代传统的工作量证明(Proof of Work)采矿难题,探索量子状态下的挖矿新模式。 目前,比特币社区对于采取硬分叉手段的态度谨慎,普遍希望找到既能保证安全又不会带来剧烈社区分裂的方案。 业界观点与展望 Tether首席执行官Paolo Ardoino曾公开表示,量子计算威胁已被广泛认可,但相信比特币及相关加密资产的量子防护机制将在真正威胁出现前完成普及,保障资产安全。Project Eleven举办的“Q-Day Prize”竞赛也成为加密行业对量子计算威胁认知升级的重要推动力。 总结来看,虽然当前量子计算机尚未达到破解比特币安全的门槛,但技术进步不可阻挡。比特币及整个区块链行业应未雨绸缪,积极推进量子抗性密码学方案,避免数十亿美元资产暴露于将来量子攻击风险之下。
此次竞赛通过公开悬赏推动量子力量与密码学的博弈,为加密世界敲响警钟。未来的加密安全,必将在经典与量子技术的融合演进中不断重塑。