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谷歌呼吁应对量子计算威胁，推动后量子密码学转型
谷歌近日表示，自2016年以来，公司一直在为向后量子密码学（PQC）的责任过渡做准备，并认为当前已到了采取具体行动的时刻。在一份公开声明中，谷歌警告称，支撑加密货币——尤其是比特币——的加密标准，可能因量子计算的进步而面临风险。这一观点在加密货币领域引发了广泛讨论，使人们开始关注量子计算带来的潜在威胁及其现实影响。
什么是量子计算？
要理解问题的严重性，首先需要了解量子计算的原理。传统计算机使用二进制逻辑进行运算，即比特只能表示0或1。与之不同，量子计算机利用称为“叠加态”的原理，使得量子比特能够同时处于0和1的状态。传统上，使用经典计算机破解比特币的加密算法所需时间，甚至超过宇宙年龄。科学家曾估算，这需要约2000万个物理量子比特。然而，随着技术快速发展，这一资源需求已大幅降低。
曾经看似不可能的事情正逐渐接近现实。得益于新的纠错方法，谷歌目前估计，破解比特币等关键加密机制可能不再需要超过50万个量子比特。随着算法与硬件的持续演进，这一门槛预计还将进一步降低。这就像过去通过传真费力制作库存报告，而现在借助现代打印机轻松生成一样——曾经繁琐的流程已变得高效便捷。谷歌的警告提示我们，类似的技术变革已近在眼前，它将降低更多实体——从大型科技公司与国家，最终甚至到小型组织与个人——掌握这种能力的门槛。
谷歌发出明确警告
谷歌在声明中强调了转向能够抵御量子攻击的新加密标准的紧迫性，并表示不希望看到量子突破突然解锁敏感数字资产并造成严重后果的局面。
谷歌指出：“我们证明未来的量子计算机可以用比以往预期更少的量子比特和逻辑门来破解椭圆曲线加密——该技术目前用于保护加密货币及其他系统。我们希望提升认知，并为加密社区提供增强稳定与安全的指导方针。”谷歌呼吁加密货币项目及相关方采用后量子密码学，以抵御量子计算机的攻击。公司同时说明了其负责任的研究披露方式及行业合作情况。
“我们已与相关机构合作，负责任地分享了这项研究，并开发出通过零知识证明来验证漏洞的新方法——这可在不向恶意行为者提供路线图的前提下确认问题。我们鼓励其他研究团队采取类似负责任的做法。我们期待与多家行业机构一道，依照我们的路线图共同推进行业进步。”声明补充道。
谷歌表示，尽管目前尚未有任何加密货币加密体系被破解，且公司无意将休眠的比特币资产投入流通，但技术进步正迅速降低攻击所需条件，破解关键加密问题所需的量子比特数量近年来已下降近20倍。谷歌将2029年定为迁移的目标时间，并邀请整个行业从现在开始准备。
“长期以来，谷歌等机构一直在为应对这一安全挑战做准备。随着科学的持续进步，密码学相关的量子计算机正逐渐成为现实，向后量子密码学的过渡势在必行。我们的技术报告更新了破解256位椭圆曲线离散对数问题所需的量子资源估计，这为行业提供了明确的时间线与紧迫性参考。”谷歌强调。
是末日危机还是可控转型？
简而言之，量子计算正在朝着破解SHA-256的方向取得重大进展，而该算法是数字签名、军事安全通信和在线交易的密码学基础。如果最先进的量子计算机——目前仅主要研究机构或政府有能力开发——能够破解SHA-256，理论上它们可以在针对加密货币之前，访问任何数字资产或敏感数据。例如，重要的国家机密与银行基础设施可能比中本聪的加密货币钱包更早成为目标。换言之，即使该技术成熟，加密货币持有者也不会是首要或唯一的攻击对象。
谷歌的努力并非旨在“破解比特币代码”，也不是为了破坏加密货币基础设施。相反，其警告意味着鉴于量子技术的进步，主动进行风险缓释的时机已经到来。
解读SHA-256：数字安全的支柱
SHA-256是一种单向算法，能将任意输入转换为唯一的64字符字符串。它支撑着无数应用——从验证网站证书、保护密码，到数字签署官方文件及识别软件病毒。每当你访问启用HTTPS的网站时，浏览器便会使用SHA-256来确认站点证书的真实性。
在可靠网站存储用户密码时，通常也会采用SHA-256算法（常结合“盐值”使用）进行哈希处理，以确保密码不以明文形式保存。官方文件的数字签署、反病毒识别，以及云服务中的重复文件检测等功能，同样依赖于SHA-256。其完整性检查可防止下载内容被篡改，并有助于抵御中间人攻击。
甚至在计算机启动时，主板也使用SHA-256签名来验证操作系统完整性。该算法能确保智能设备的固件更新是真实的，在法律案件中提供取证保障，并支撑DNS记录与邮件真实性。本质上，如果一个缺乏现代防护的世界中SHA-256被量子计算机攻破，所面临的风险将远不止于加密货币受损——整个互联网安全的基石都将动摇。
比特币与以太坊能否度过量子时代？
以太坊开发团队已针对量子风险采取了前瞻措施，并在其路线图中包含了相关防护机制。预计在2029年前，以太坊将具备强大的抗量子能力。相比之下，比特币面临的挑战更为复杂。“不可篡改”原则有时被过于僵化地理解，使得关于安全升级的共识难以达成。正如在Taproot或Ordinals等升级中所示，任何重大更新都可能引发激烈的内部讨论。
尽管如此，致力于长期生存的比特币社区不太可能拒绝为存活所必需的变革。采用SHA-512或更先进的算法是可行的选择，并且使密码系统具备抗量子能力，比开发量子计算机本身更为直接。总之，虽然警惕性与前瞻规划现已至关重要，但无需恐慌：只要行业及时行动，BTC与ETH都有足够能力适应量子计算带来的挑战。
