2024年12月10日,谷歌(Google)宣布推出其最新的量子计算芯片 — — Willow。
该芯片拥有105个量子比特(qubit),在量子纠错和随机电路采样方面达到了同类最佳性能。
Willow芯片的技术突破
Willow芯片在RCS基准测试中表现出色,能够在不到5分钟的时间内完成一项标准计算,而这一计算对于目前最快的超级计算机来说需要超过10²⁵年才能完成。谷
歌量子人工智能负责人Hartmut Neven指出,这一时间超出了物理学已知的时间尺度,远远超过了宇宙的年龄。
谷歌首席执行官Sundar Pichai表示,Willow是科技巨头打造“有用的量子计算机”的重要一步,预计将在药物发现、聚变能和电池设计等领域发挥实际应用。
量子计算对比特币的潜在威胁
随着量子计算技术的进步,社区对其可能对比特币安全性造成威胁的担忧再次浮现。
比特币依赖于椭圆曲线加密(ECDSA)和SHA-256哈希算法来确保网络安全性。
理论上,量子计算能够利用Shor算法破解ECDSA,进而获取私钥;而破解SHA-256则需要通过Grover算法,这需要数亿个量子比特。
比特币企业家Ben Sigman指出,破解ECDSA需要数百万个物理量子比特,而SHA-256的破解要求更高,意味着当前的量子计算技术尚未对比特币构成直接威胁。
中本聪的比特币设计与量子计算的应对
比特币的设计具有自适应性,能够应对潜在的计算威胁。
Sigman解释道,如果量子计算机能够以比目前全世界的挖矿哈希算力(750 exahash)更快的速度计算SHA-256,假设它每分钟能够挖出一个区块,那么在短短33小时内将挖出6300个比特币。
随后,挖矿难度将调整回10分钟的目标,使得量子计算机的挖矿效率降低。
谷歌前高级产品经理Kevin Rose也指出,破解比特币加密算法需要一台拥有约1300万个量子比特的量子计算机,而Willow芯片的量子比特数量远远不足。
量子计算的未来与比特币的安全性
Avalanche创始人Emin Gün Sirer进一步解释,尽管量子计算的进展令人惊叹,但目前对加密资产的安全并不构成威胁。量子计算将使某些操作(如因式分解)变得更容易,但其他操作(如反转单向哈希函数)仍然同样困难。此外,量子计算机的攻击机会窗口相对较小,这使得量子攻击者的工作变得更加复杂。
然而,Sirer也警告称,对于中本聪估计持有的110万个比特币,存在更紧迫的问题。中本聪早期挖出的比特币使用了非常古老的支付到公钥(P2PK)格式,这种格式可能会泄露公钥,使攻击者有时间进行挖掘。
因此,随着量子计算威胁的增加,比特币社区可能需要考虑冻结中本聪的货币,或者更广泛地说,提供一个日落日期以冻结P2PK UTXO中的所有货币。
结论
中本聪曾预见到这一问题,并提出了应对方案。他认为,如果SHA-256被破解,可以通过达成共识的“诚实区块链”重新开始,锁定其状态,并使用新的哈希函数继续。
这种灵活的设计使比特币能够适应未来可能出现的技术挑战。