破解比特幣與以太坊簽章的量子成本砍半:新電路只要 1,151 個量子位元
比特幣與以太坊都用同一條橢圓曲線 secp256k1 替交易簽名。只要地址的公鑰曾公開在鏈上,未來夠強的量子電腦就可能反推出私鑰。Google 今年 3 月把這種攻擊最吃資源的一步換算成分數,量子位元數乘上運算次數約 30 億;分數愈低,代表可行時間愈早。
9 月 9 日,ECDSA.Fail 挑戰把八週成果上傳 arXiv。100 多名來自以太坊基金會、StarkWare 與 Theta Labs 的參與者交出 400 多份設計,最好的電路用 1,151 個量子位元、約 130 萬次運算,分數約 15 億,比 Google 低超過一半。路線由人決定,實作交給 AI 代理。Theta Labs 技術長 Jieyi Long 說,急的不是攻擊,而是補救要花好幾年。
量子電腦真的成熟之後,可以從公開的公鑰反推出私鑰,把區塊鏈上的簽章拆開。以太坊的帳戶安全就架在這套簽章上,今年基金會已經把抗量子從長期研究挪到路線圖最前面,但一直沒有對外給出完成日期。下一輪升級 Hegotá 排在 2027 年,等著被審的提案有 62 個。
9 月 7 日,基金會的協議團隊一次發了兩篇文章。期限訂在 2029 年 12 月,今年底的 Glamsterdam 之後還要再過五次硬分叉,平均每 7.2 個月出一次,中途先放一個「最低限度抗量子」的備案,讓量子電腦提早成熟時網路還能運作。這個日期到 2027 年 1 月才會找外部專家重新評估。同一天公布的分級表就是把這套順序套下去,九個團隊替 62 個提案打了 397 個等級,兩個列為必須出貨,28 個直接退回。
Google Quantum AI 團隊發表論文,展示經過改良的 Shor 演算法只需不到 1,200 個邏輯量子位元就能破解比特幣使用的 ECDSA 簽章,所需算力比先前估計降低 20 倍。論文指出,在超導量子架構下,實際所需的物理量子位元不到 50 萬個,從準備好的狀態開始大約 9 分鐘就能完成運算,而比特幣的出塊間隔是 10 分鐘。目前約 690 萬顆 BTC(約佔總量三分之一)存放在公鑰已暴露的地址中,包括 Satoshi 的 100 萬顆。
Google 建議 2029 年前完成後量子遷移。StarkWare 的 QSB 方案用現有共識規則達成量子抗性,不需要軟分岔。Paradigm 研究員 Dan Robinson 5 月 1 日發表 PACTs(Provable Address-Control Timestamps)方案,讓使用者用零知識證明秘密記錄自己持有私鑰的時間戳,不需鏈上交易也不會暴露地址。萬一比特幣啟動緊急分岔凍結量子易受攻擊的地址,持有 PACTs 的使用者可以隨時取回資金。三條防禦路線正在同時推進。