Google 警告比特幣加密可能在比預期更少的量子資源下被破解

隨著量子運算不斷進步，攻擊比特幣的成本可能會大幅下降。

在一份新的分析中，Google 警告稱，像比特幣與以太坊這類加密資產，可能比先前估計得更早就會面臨量子攻擊的脆弱性。

研究顯示，能執行蕭爾（Shor）演算法的量子機，可能以更少的量子位元與閘門數，解出用於保護多數區塊鏈的 256-bit 橢圓曲線離散對數問題（ECDLP）。

Google 研究人員估計，要在數分鐘內破解比特幣的 256-bit 加密，可能需要 1,200–1,450 個邏輯量子位元與 70–90 百萬個量子閘門，且可在不到 500,000 個實體量子位元的情況下於數分鐘內完成。

這些發現表明，量子攻擊可能比先前估計所暗示的更早就變得可行。

比特幣錢包面臨風險

根據 Google 的說法，未來對比特幣的量子威脅取決於哪一種硬體先擴展到可用規模。快速的系統可能讓攻擊在交易期間幾乎即時發動；而較慢的系統則會先鎖定已儲存的資金。

正如論文所指出的，關鍵的弱點包含重複使用的地址、較舊的錢包類型，以及交易期間公鑰暴露；而已有數百萬枚 BTC 目前被認定處於風險之中。

「即用」（on-spend）攻擊是指交易在尚未獲得確認前被攔截並加以利用；這樣的攻擊可能在比特幣大約 10 分鐘的區塊時間窗內就能實現。這挑戰了長久以來的假設：交易手續費與網路速度會足以對量子對手提供足夠保護。

沉寂中的數十億資金面臨風險

除了正在進行的交易之外，最主要的即時目標可能是沉寂（已久置）的持有資金。

研究人員表示，大約 170 萬枚比特幣、價值數十億美元，仍被鎖定在早期錢包格式中，稱為 P2PK，其中許多被認為因為遺失金鑰而無法存取。

這些資產無法升級到抗量子標準，並可能最終由最先取得與密碼學相關的量子電腦之人解鎖，或稱為 CRQC。

這就形成了分析師所說的「固定獎池」：未來攻擊者可能包括國家行為者到私人公司；而在去中心化且全球化的系統中，執法可能會被證明相當困難。

挖礦是安全的，但並非完全無虞

儘管量子電腦可能威脅比特幣的加密機制，Google 指出，挖礦本身並非立即就會面臨風險。源自 Grover 演算法的量子加速效果受到限制，而傳統的 ASIC 礦工仍主導效率。

不過，突然的攻擊仍可能擾亂網路的經濟。成功的量子攻擊可能壓低比特幣的價值、降低礦工誘因，並損害網路的效能與安全性。

Taproot 升級提升隱私，但也讓比特幣更易遭受量子攻擊

Google 警告稱，比特幣的加密腳本可能成為量子攻擊的目標。

資金透過 UTXO（未花費交易輸出）、公鑰與數位簽章進行控管，使得在「花費」（spending）過程中的暴露成為關鍵脆弱性。

早期地址與 Taproot 地址特別容易暴露，而標準地址在尚未被使用前仍保有一定保護。

報告指出，Taproot 代表功能性與量子安全之間的取捨，並引入 P2MR 作為未來的腳本類型，目標是在保留 Taproot 的好處同時，降低量子風險。

3700 萬 ETH 面臨風險

量子運算可能比比特幣對以太坊造成更嚴重的影響，根據 Google 的說法。

智慧合約缺乏後量子密碼學，使得「靜置」（at-rest）的程式碼可能暴露於風險；而在權益證明（Proof-of-Stake）中使用的 BLS 簽章，如果遭到足夠數量的驗證者被攻破，會帶來系統性風險。

以太坊的第二層網路也依賴量子易受攻擊的 KZG 承諾（commitments），這可能讓永久後門成為可能。

有效的緩解需要大規模協調、合約的人工升級、更快的金鑰輪替，以及在整個生態系中轉向後量子密碼學。

超越比特幣與以太坊

Google 強調，量子弱點的影響遠不止比特幣與以太坊：還會波及分叉、側鏈、隱私幣與穩定幣。

許多鏈仍依賴基於 ECDLP 的加密機制，導致資金與隱私持續暴露；同時，多重簽章橋（multi-signature bridges）與管理員金鑰（admin keys）也帶來額外風險。

即使是像 Zcash 或 Mimblewimble 這樣以隱私保護為前提的區塊鏈，也可能遭受追溯式攻擊（retroactive attacks），使過去交易得以暴露，或產生通膨利用。

可實現全面轉向後量子密碼學（PQC）

區塊鏈平台正日益承載代幣化的真實世界資產，包括債券與不動產。隨著市場預測到 2030 年超過 $16 trillion，專家警告稱，量子運算帶來的威脅可能會成為整體金融體系的系統性風險。

Google 指出，雖然短期緩解措施（例如金鑰輪替與協定更新）可以降低暴露，但只有遷移至 PQC 才能提供針對突發量子威脅的持久安全性。

Google 研究人員強調，全面轉向後量子密碼學是可能的，但前提是工作必須現在就開始。

目前已在測試並於特定網路推出新的密碼學方法，包括格（lattice）與雜湊（hash）為基礎的系統。

部分專案，例如 QRL 與 Abelian，是從一開始就建置為抗量子；而其他專案（例如 Algorand、Solana 與 XRP Ledger）則正在嘗試加入量子安全的整合。以太坊基金會（Ethereum Foundation）也加強了提升核心基礎設施，以達到後量子安全的目標。

Google 呼籲加密社群及早準備因應量子攻擊、採用 PQC、修補短期弱點，並以負責任的方式分享資訊，以同時保護資金與公眾信心。

                    **披露聲明：**本文章由 Vivian Nguyen 編輯。如需了解我們如何建立與審閱內容，請參閱我們的編輯政策。