Google Quantum AI 最新估算显示：针对 Bitcoin 的量子攻击比预期更近

Google Quantum AI 研究人员已确定，破解受 secp256k1 曲线保护的各种加密货币的核心加密技术，可能仅需 1200 个逻辑量子比特和 90 million 个 Toffoli gates，这一阈值显著低于之前的认知。该团队的工作阐明了区块链技术随着量子计算机发展所面临的具体漏洞以及潜在的缓解策略。为了确保负责任的披露，研究人员在不透露具体攻击向量的情况下，使用零知识证明验证了他们的发现。这一分析表明，新兴的“快时钟”量子计算机可能会对公共 mempool 中的加密货币交易发起攻击。

Shor’s Algorithm 对于 secp256k1 比特币攻击的估算

与早前的预测相比，这代表成功攻击所需的估算资源大幅减少，使量子解密的威胁更接近现实。研究人员指出，这些架构可以实现针对公共 mempool 交易的“on-spend”攻击，可能允许恶意行为者在资金在区块链上确认之前将其夺取。

分析中强调的一个关键区别是快时钟和“慢时钟”量子计算机之间的差异，例如基于中性原子或离子阱的计算机。研究人员发现，在具有 10^-3 物理错误率和平面连通性的超导架构上执行 Shor’s algorithm 的电路，可以使用不到 50 万个物理量子比特在几分钟内完成计算。

这种速度至关重要，因为它表明一旦拥有足够强大的量子计算机，就存在一个可行的攻击窗口。其影响超出了 Bitcoin，涵盖了任何依赖 secp256k1 曲线来保护交易的加密货币。技术解决方案将受益于配套的公共政策，并突显了向 Post-Quantum Cryptography 过渡的持续努力，这是迈向长期安全的关键一步。

量子攻击的逻辑量子比特和 Toffoli Gate 要求

估算破坏现有加密系统所需的计算能力是新兴量子安全领域的一个核心挑战，来自 Google Quantum AI 的新分析缩小了攻击各种加密货币和现代发展的底层加密技术的参数。这些数字代表了执行 Shor’s algorithm 所需的资源，这是一种已知能高效解决椭圆曲线离散对数问题的量子算法。

减少的量子比特和门数量对时间表具有重大影响，因为它们表明一旦量子计算机达到足够的规模和稳定性，就存在一个可行的攻击窗口。该分析引入了“快时钟”架构（如超导和 photonic 系统）与“慢时钟”架构（如中性原子和离子阱设计）之间的关键区别，快时钟系统构成了更直接的威胁。

这种方法承认了向社区通报与向恶意行为者提供可操作情报之间的微妙平衡。作者表示，技术解决方案将受益于配套的公共政策，建议建立框架来监管休眠资产的回收或销毁，同时防止敌对性夺取。这项工作强调了脆弱的加密货币社区毫不延迟地过渡到 Post-Quantum Cryptography 的紧迫性，因为数字安全格局正在发生根本性的转变。

快时钟 vs. 慢时钟量子计算机架构

具体而言，团队确定执行 Shor’s algorithm 需要小于或等于 1200 个逻辑量子比特和小于或等于 90 million 个 Toffoli gates，或者作为替代方案，需要最多 1450 个逻辑量子比特和 70 million 个 Toffoli gates。快时钟系统的特点是快速的门操作速度，预计将率先达到进行加密相关攻击所需的规模。