量子計算機對比特幣的影響：當前無需過度擔憂

量子計算機是否會對比特幣造成致命打擊？這個話題總是週期性地引發廣泛討論和擔憂。最近，Google發布的Willow量子處理器再次引發了人們的關注。經過調研，我們得出以下結論：

• Willow確實取得了較大進展
• 但目前比特幣用戶仍無需過度擔心

比特幣協議可以簡化爲兩個核心部分：基於哈希的挖礦和基於橢圓曲線的交易籤名。這兩部分理論上都可能受到量子計算的影響，分別通過Grover算法和Shor算法。

然而，Willow的"算力"目前還遠遠不足以對這兩部分產生實質性影響。要在合理時間內攻擊比特幣的哈希和籤名系統，需要約幾千個邏輯量子比特。而根據不同的工藝，可能需要幾千個物理量子比特才能編碼成1個邏輯量子比特。

這意味着，要攻擊比特幣網路可能需要數百萬個物理量子比特。而Willow僅有105個物理量子比特，距離實際威脅還有很長的路要走。

假設有朝一日量子計算機的算力足以威脅比特幣網路，會發生什麼？對於挖礦而言，影響相對有限。Grover算法只是加速了計算過程，並未破解哈希的本質規律，仍需大量計算才能找到所需的哈希值。可以將其理解爲市場上出現了一種新型的高效挖礦設備。

在地址籤名方面，部分地址確實需要警惕，包括最早的P2PK和最新的P2TR這些基於公鑰的方式。而P2PKH、P2SH、P2WPKH、P2WSH等基於哈希的形式相對安全。但值得注意的是，重復使用這些地址也會暴露公鑰，從而帶來潛在風險。

開發者們並非無所作爲。比特幣一直在持續演進，未來可能引入基於哈希的Lamport籤名等方案。社區內已有諸多討論，包括在狀態管理方面的應用等。此外，還可能引入基於格密碼學等抗量子算法，這些都可通過軟分叉方式激活。

除了技術升級，良好的使用習慣也能有效防御量子計算威脅。例如，每次交易都更換接收地址（一次一密），而不是重復使用同一地址。另外，在量子計算機構成實質威脅之前，將資產轉移到相對更安全的隔離見證地址中也是明智之舉。

其他區塊鏈網路，如以太坊，也在積極討論後量子密碼學方案，這些設計可通過硬分叉方式引入。

需要指出的是，量子計算機的出現不僅影響加密貨幣，還會波及傳統金融系統、國防系統、機密通信等諸多重要領域。

綜上所述：

• 短期內，量子計算機對比特幣等區塊鏈網路的威脅尚不足慮
• 但用戶應養成良好的使用習慣，並持續關注量子計算技術的進展