量子计算对当前比特币安全影响有限，用户无需过度担忧

作者：Jeffrey Hu，来源：作者推特@jeffrey_hu

每当有关量子计算机技术取得新进展的消息传出时，关于“量子计算是否会摧毁比特币”的讨论便会再度成为焦点。最近Google发布的Willow量子处理器是否改变了这一现状呢？我们对此进行了研究。

• Willow在技术上确实实现了显著的进步。

• 然而，对于比特币的用户来说，目前尚无必要为此感到忧虑。

如果将比特币协议简化来看，主要由两大部分构成：一是基于哈希算法的挖矿过程；二是利用椭圆曲线加密技术进行交易签名验证。这两方面都可能受到来自量子计算领域的威胁，特别是通过应用Grover算法或Shor算法的方式。

不过，以现有技术水平衡量，Willow处理器的能力还不足以对比特币系统构成实质性威胁。要有效地破解比特币所使用的哈希函数或数字签名，在理论上需要数百万个物理量子比特的支持。而Willow仅拥有105个物理量子比特，这表明距离实际威胁还有相当大的差距。

即使未来某天出现了足够强大的量子计算机，它对挖矿活动的影响也可能比预期中小得多，因为Grover算法虽然能加速搜索过程，却不能直接破解哈希值生成规则。因此，可以将其视为一种新型高效矿机的出现。

某些特定类型的比特币地址确实面临风险，比如采用公钥形式的老式P2PK以及最新推出的P2TR地址。相比之下，基于哈希处理的P2PKH、P2SH、P2WPKH和P2WSH地址则相对更加安全。但是，重复使用任何类型的地址都有可能导致私钥泄露，从而增加安全隐患。

值得注意的是，比特币社区已经针对潜在的量子挑战展开了广泛探讨，并提出了一些解决方案，如引入基于哈希的Lamport签名或者抗量子攻击的格密码体系等。这些改进措施可以通过软分叉方式轻松部署实施。

此外，培养良好的安全习惯也是抵御量子威胁的有效手段之一。例如，建议每次交易时更换新的接收地址而非重复使用旧地址（尽管很多现有的‘比特币生态系统’中的钱包并未遵循此最佳实践）。另外，在量子计算机真正形成威胁之前，考虑将资金转移到更为安全的隔离见证地址内也是一个不错的选择。

其他区块链项目，如以太坊，也在积极探讨如何应对后量子时代带来的挑战，并计划通过硬分叉来集成相关防护措施。

总之，虽然短期内我们不必过分担心量子计算机会给比特币或其他加密货币带来毁灭性打击，但保持警惕并采取预防措施仍然是非常必要的。毕竟，一旦量子计算技术成熟，受影响的将不仅仅是数字货币领域，还包括传统金融体系、国家安全等多个关键行业。