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谷歌Willow新突破后，中本聪时代的比特币面临更大的量子威胁
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- 荷鲁斯快报
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谷歌的新Willow量子芯片在制备魔术态时将错误减少了约40倍，而魔术态是高级量子计算所需的一种专门资源，这类计算最终可能威胁比特币钱包。本周发表在《Science》上的这一结果解决了一个硬件瓶颈，而这一瓶颈往往不如一个假想量子攻击者的原始规模那样受到关注。据谷歌称，该实验在通过检验的态中实现了约99.99%的保真度。然而，只有约8%的制备尝试成功，并且仍存在重大的扩展挑战。
比特币安全依赖于私钥与匹配公钥之间的关系。通常花费比特币会暴露公钥，而某些支付类型从一开始就暴露公钥。从该公钥反推出私钥被设计为在计算上不可行。一台足够大的量子计算机运行肖尔算法，理论上可以完成这种反推。数学家彼得·肖尔于1994年发表了该方法，但尚无机器演示过它。
新的Willow实验并没有使比特币攻击便宜40倍。相反，它推进了一种工程方法，可帮助未来的量子计算机维持在一次模拟攻击下所需的每秒约50万个可靠魔术态。这一区别很重要，因为关于比特币的量子争论往往聚焦于攻击者需要多少物理量子比特。它往往低估了仅为了准备计算就会占用机器多大一部分。
一些比特币最古老的持有资产尤其脆弱，因为它们的公钥自被挖出以来就已暴露。如果密钥已经在区块链上，锁在实体抽屉里的恢复短语无法提供任何保护。丢失的币带来进一步问题：比特币可以引入更强的花费保护，但转移旧持有资产仍然需要现有密钥。如果这些密钥丢失，所有者无法迁移这些币，从而使已暴露的公钥可被未来的攻击者利用。
随着量子担忧日益高涨，旧币也一直在移动。10月7日，自2010年7月以来未被动用的100.02 BTC在超过16年后发生转移，价值约850万美元。8月，六个自2011年至2014年期间不活跃的钱包又转移了553.59 BTC，当时价值约4000万美元。这些转移并不能证明持有者在回应量子担忧，因为转移币可能意味着更换钱包、重新组织持有资产或准备出售。
量子计算机将信息存储在脆弱的量子比特中，这些量子比特很容易受到热量、振动和杂散信号的干扰。工程师将许多物理量子比特组合成可纠错的逻辑量子比特，以构成更可靠的单元。这些逻辑量子比特随后需要魔术态作为某些计算的燃料。Willow的改进表明纠错正在取得进展，但制备魔术态的低成功率显示，这项技术距离实际密码攻击还有多远。
就目前而言，这一突破并不意味着比特币立即面临风险。它确实意味着一个代价高昂的准备步骤正变得更高效，这可能缩短通往更强大量子机器的道路。比特币开发者最终可能需要加快向抗量子地址格式迁移。然而，如果最古老的币和丢失钱包的所有者不能及时转移它们，它们可能仍是一个未解决的挑战。
