在量子计算突飞猛进的今天，很多人开始担心量子霸权对全球信息系统的主要加密算法，包括比特币网络所依赖的椭圆曲线算法的威胁。
近日，马克韦伯等学者在《AVS量子科学》上刊登的一篇研究论文显示，要想在有效时间段内破解比特币网络的256位椭圆曲线加密算法，需要量子计算机至少拥有3.17亿个量子位，而当今最先进的IBM的超导量子计算机，也仅仅只有127个量子位。即使量子计算机的量子位数或性能以摩尔定律增长，十年内也难以撼动比特币。
三家机构联合开发可抵御量子计算攻击的区块链:8月10日消息，美洲开发银行及其旗下创新实验室IDB Lab与剑桥量子公司（CQ）和墨西哥蒙特雷理工学院确定并解决了量子计算机开发对区块链网络构成的潜在威胁。针对这些威胁，该项目团队开发了一种加密层，可让区块链网络保护自身免受此新一代计算技术的影响。目前，人们确定了区块链网络的四个潜在威胁领域，包括网络节点之间的通信和数字签名交易的完整性每个威胁领域都依赖于易受量子计算机攻击的密码和密钥，需要实施改进方可确保区块链网络的安全性与完整性。为应对这些威胁，人们基于以太坊技术，在LACChain Besu区块链网络上开发了一种能够保护网络并抵御量子计算机攻击的后量子加密层通过剑桥量子公司IronBridge平台提供的防量子攻击密钥，对各种交易和通信进行保护该平台使用量子计算机来生成经验证的熵。（美通社）[2021/8/10 1:46:38]
比特币是第一个去中心化的加密货币，如今依然是稳定全球加密货币市场的“定海神针”。比特币的特性使其成为对冲通胀的理想工具，其供给率是已知的，随着时间的推移而降低，并且完全独立于需求。此外，比特币区块链的去中心化特性使其具有抗审查性，并且可以以无需信任的方式运行。
声音 | “现代密码学之父”迪菲：量子计算不会威胁到区块链:据澎湃消息，3月27日，被誉为“现代密码学之父”的图灵奖得主惠特菲尔德?迪菲（Whitfield Diffie）在博鳌亚洲论坛上接受澎湃新闻采访时表示，量子计算只会威胁到密码学中非常窄、但非常重要的一个领域，上世纪70年代建立起来的公钥加密体系会变得脆弱。但密码学中的许多技术，包括区块链用到的哈希编码在量子计算面前并不脆弱。[2019/3/27]
量子计算机可能以两种主要方式对比特币网络构成威胁。第一个也是难度最大的威胁是对工作量证明机制的威胁，为此，量子计算机可以使用Grover算法在SHA256协议的散列上实现二次加速。在可预见的未来，量子计算的算法加速不太可能弥补相对于最先进的经典计算，显著较慢的时钟周期时间。
声音 | 赵东：目前还未看到量子计算机对加密货币的威胁:赵东发刚刚发微博阐述“比特币目前是安全的”的理由。赵东表示，假如未来人类文明发展到能够驱动一颗恒星的能量去做超级计算，那么他可能会去挖比特币，而非去破解比特币（因为难度太大）。
至于量子计算机，赵东认为等到量子计算机真的可以破解哪怕是一个简单的密码的时候才考虑它的威慑力吧，因为今天的量子计算机的计算能力连一台几十年前的便携计算器都比不上。他不是说量子计算机将来不会成为一种威胁，只是现在还没看到。[2019/1/25]
第二个也是更严重的威胁是对签名的椭圆曲线加密的攻击。比特币使用椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)，该算法依赖于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的难度，不过Shor算法使得量子计算机解决该问题的速度获得指数级的提升。
动态 | CPChain与抗量子计算公司ArQit达成合作:根据官方消息，CPChain已与抗量子计算公司ArQit达成合作，双方将在战略联盟协议有效期内促进区块链内量子密钥分发的使用，并利用ArQit研究方案促进有关加密和签名的后量子算法的研究。据悉，该合作将以发放赠款的形式为相关研究提供资金。未来，CPChain团队将与ArQit共同推进区块链领域在抗量子计算方面的研究，促进区块链领域的技术创新和良好发展。[2018/10/19]
比特币使用ECDSA在执行交易时使用的公钥和私钥之间进行转换，在安全的比特币交易中，比特币公钥可被窃听的唯一时间窗口是在交易被广播到网络之后但在其在区块链中被接受之前。在此窗口中，交易在“内存池”中等待一段时间，具体取决于支付的费用；此过程所需的时间平均为10分钟，但通常可能需要更长的时间。Gidney和Eker估计，破解RSA加密需要20×106个量子位。
上图：破解比特币256位椭圆曲线加密所需的物理量子比特位数
作者指出，在特定的时间范围内，代码周期时间和可实现的物理量子比特的数量可能会因硬件类型而异。在设想容错实现时，需要根据对空间或时间的偏好做出许多决定。在这项工作中，研究者比较了并行化的表面代码策略和AutoCCZ，后者的资源估算低于前者，两种策略都可以“空间换时间”的堆砌方式，将量子计算的理论加密破解速度提升到其反应极限。
例如，研究者根据最新的算法和表面代码策略估算，要想在10天内破解RSA加密，如果基本误差为103，需要一个拥有6.5亿个量子位，占地面积位3600平米的量子计算机。
研究者将同样方法应用于测算破解256椭圆曲线公钥加密所需的逻辑资源。结果显示，在比特币交易公钥暴露的一小时内破解加密所需的物理量子比特数可量化为代码周期时间和基本物理错误率的函数。要想在一天内破解比特币交易公钥，需要13x106个物理量子比特位，但是，正如前文所述，要想真正有效破解比特币交易密钥需要在1小时内完成公钥破解，这需要大概3.17亿个量子位！如果将基础物理错误率调高至更乐观的104，仍需要3300万个量子位！
而当今最先进的量子计算机，IBM的超导量子计算机也只有127个物理量子位。
如此庞大的量子计算资源需求意味着比特币网络将在多年内免受量子计算攻击。
研究者指出，即便新的量子计算技术，例如更灵活的物理量子比特连接技术取代今天的纠错技术，能够显著降低对物理量子位数量的要求，也必须考虑随之产生的较低的逻辑运算率。此外，比特币网络也可以采用抗加密方法执行软分叉来消除这种威胁，但这也可能存在与切换相关的严重扩展问题。
论文地址：
https://avs.scitation.org/doi/10.1116/5.0073075
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