比特币私钥的暴力破解:理论与现实
从理论上讲,对比特币私钥的暴力破解与对任何常规密码的暴力破解非常相似。在识别出私钥组合之前,需要穷举所有可能的组合。然而,在现实中,对比特币私钥的暴力破解几乎在数学上是不可能的。
私钥的复杂性
私钥是一个介于1和2^256之间的数字。这意味着暴力破解必须在1到115 quattuorvigintillion(一个78位数)之间搜索正确的数字。从某种角度来看,这个数字被认为比宇宙中的原子总数还要大。
如果这种规模的暴力破解听起来不切实际,那是因为它确实如此。然而,可能会有一些新技术出现,使得这一挑战不再那么令人生畏——这对加密货币持有者来说是一个令人担忧的前景。
量子计算的威胁
加密货币世界已经对量子计算产生了紧张的关注。这项技术的发展正在快速推进,谷歌和IBM等科技巨头正在与PsiQuantum等新兴初创公司竞争。高盛和摩根大通等公司也投资了这项技术的研究;因此,量子计算市场预计到2030年将达到640亿美元也就不足为奇了。
但量子计算机究竟能做什么,它们又是如何运作的呢?
量子计算涉及使用叠加等量子现象来执行计算机任务;换句话说,量子计算机可以基于概率进行计算。因此,与普通计算机处理1和0不同,量子计算机可以处理指数级更多的数据。
加密货币持有者需要担心吗?
以太坊联合创始人Vitalik Buterin在2019年10月发布了一条关于量子计算的推文。他并不认为加密货币行业需要为此担心——至少目前还不需要。他说:“我对最近量子霸权事件的一句话印象是,它对于真正的量子计算就像氢弹对于核聚变一样。”
尽管如此,仍有一些量子计算专家可以详细解释加密货币行业面临的威胁。
Post-Quantum公司首席执行官Andersen Cheng告诉Decrypt:“商业上可行的量子计算机的普遍共识是10-20年后。然而,我们谈论的是功能性的量子计算机,而不是商业上可用的量子计算机。这是两个完全不同的事情。”
Cheng将功能性量子计算机描述为“实验室里创造的弗兰肯斯坦怪物”,距离实现还有5到10年的时间。
这引发了一个问题:如果有合适的手段,我们是否会在未来十年内看到私钥保密性的消失?
量子计算机对私钥安全的潜在威胁
量子计算机可能危害加密货币私钥安全的一种潜在方式是通过直接替换私钥,而无需从任何人的钱包中窃取。
Cheng告诉Decrypt,加密货币社区中的一些人认为签名已经是后量子计算的。然而,即使如此,“在确保之前的区块真正不可变之前,仍然存在一个短暂的时间段,可以复制私钥以开始签署未经授权的交易,”Cheng补充道。
一旦发生这种情况,信任就会消失。“你无法分辨刚才的比特币转账是来自你真正的私钥,还是来自量子计算机复制的私钥,甚至不需要打扰你的钱包,”他说。
量子计算的影响
当然,也值得问一下为什么有人会真的想大规模这样做。一旦私钥屈服于量子计算,该行业将不再能够声称其受到不可穿透的区块链技术的保护,加密资产的价值将因此暴跌。
谁会希望这样呢?可能没有人,但这并不意味着量子计算带来的风险就会消失。
量子计算的发展
2021年2月,微软宣布推出其Azure Quantum服务,将量子计算带给微软的客户。该服务的量子计算机使用了一种称为离子阱的设计,用户通过带电原子来存储和处理信息。
这些原子被称为量子比特,迄今为止,大多数量子计算机只有几十个量子比特。在澳大利亚,发表在《自然电子》杂志上的研究人员正在进一步推动这一领域的发展,可能为利用数千个量子比特的量子计算机打开大门。量子计算正在加速发展。
量子计算机可能会出现在你的桌面上;据报道,总部位于深圳的计算机制造商SpinQ正在开发一款桌面量子计算机,成本可能低至5000美元。这款2量子比特的设备定于2021年第四季度发布,目标是中国的中小学和大学。
量子计算的道德影响
2021年2月初,一群量子计算专家对这项技术的道德影响提出了担忧。加州大学圣巴巴拉分校物理学教授John Martinis表示:“每当我们拥有新的计算能力时,就有潜力造福人类,[但]你也可以想象它也会伤害人们的方式。”
其后果可能远远超出加密货币行业,甚至引发对加速DNA操作的担忧。
对量子计算的怀疑
对于那些怀疑量子计算是否会对比特币造成根本性损害的人,Cheng使用了一个非常简单的测试。“我问他们是否愿意将他们所有的真实法定资产(如美元、英镑甚至他们的房子)转换为比特币或以太币,并坚持到量子计算时代,”他说。“到目前为止,还没有人告诉我他们会这样做。”
网络威胁往往会悄然而至。在Stuxnet之前,很少有人关注供应链漏洞,直到——至少对伊朗来说——为时已晚。
可能现在还不是担心量子计算机攻击你私钥的时候,但今天未雨绸缪应对明天的风险是明智的。