量子計算對比特幣的影響：現狀與未來

量子計算機會摧毀比特幣嗎？這個富有爭議的話題總是週期性地引發廣泛討論。Google最近發布的Willow量子計算機是否會改變這一局面？經過初步研究，我們得出以下結論：

• Willow確實在量子計算領域取得了顯著進步
• 但目前比特幣用戶無需過度擔心

比特幣協議簡化後可分爲兩個核心部分：基於哈希的挖礦和基於橢圓曲線的交易籤名。這兩部分理論上可能受到量子計算的Grover算法和Shor算法的影響。

然而，Willow的算力仍遠不足以對這兩部分構成實質性威脅。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目前只有105個物理量子比特，與所需規模相差甚遠。

即便未來量子計算機的算力足以威脅比特幣，對挖礦的影響也相對有限。Grover算法只是加速了計算過程，並未破解哈希的基本規律。它更像是一種新型的高效挖礦設備，而非對挖礦機制的根本顛覆。

然而，某些比特幣地址確實需要警惕。最早的P2PK和最新的P2TR等基於公鑰的地址可能面臨風險。相比之下，P2PKH、P2SH、P2WPKH、P2WSH等基於哈希的地址相對安全。但值得注意的是，重復使用這些地址也可能暴露公鑰，從而增加風險。

對此，比特幣開發者可以採取多種應對措施。未來可能引入基於哈希的Lamport籤名或抗量子的格密碼等技術。這些改進可通過軟分叉方式實現。

除了技術升級，用戶的良好使用習慣也能有效防範量子威脅。例如，每次交易都更換接收地址，而不是重復使用同一地址。在量子計算機構成實質威脅之前，將資產轉移到相對安全的隔離見證地址也是明智之舉。

值得一提的是，量子計算機的出現不僅影響比特幣和其他加密貨幣，還將對傳統金融系統、國防系統和機密通信等衆多重要領域產生深遠影響。

綜上所述：

• 短期內，量子計算機對比特幣等加密貨幣網路的威脅仍然有限
• 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