量子计算是加密货币安全面临的最重要的长期威胁之一。虽然当前量子计算机还不足以破解比特币的加密，但技术正在快速发展。理解这一威胁并为之做好准备，对任何认真的加密货币投资者来说都至关重要。
理解量子计算
经典计算机使用只能是0或1的比特。量子计算机使用可以处于 叠加态 ——同时是0和1——的量子比特，使某些问题的计算速度呈指数级提升。
量子比特状态可视化器
测量概率：
经典比特： 只能是0或1
量子比特： 可以同时是0、1或两者（叠加态）
威胁：Shor算法
数学家Peter Shor于1994年开发的Shor算法，能以比任何已知经典算法快得多的指数速度分解大数。这直接威胁到RSA和椭圆曲线密码学（ECDSA）——加密货币安全的基础。
Shor算法模拟器
Shor算法分解大数的速度比经典计算机快得多。这正是威胁比特币中使用的RSA和椭圆曲线密码学的原因。
为何重要
比特币的ECDSA使用256位密钥。一台足够强大的量子计算机可以从公钥推导出私钥，从而盗取暴露地址的资金。
量子计算发展时间线
追踪量子计算的演变，以及它何时可能成为加密货币的威胁。点击不同年份探索里程碑。
量子计算时间线
Multiple 1000+ qubit systems
量子比特数
1,500
距BTC威胁级别的进展
需要
~400万
*估计值因人而异。在当前纠错技术下，破解比特币需要约400万个物理量子比特。预测基于当前路线图，可能会发生变化。
哪些加密货币最脆弱？
不同加密货币根据其密码学算法以及地址是否通过交易暴露，具有不同程度的脆弱性。
加密货币脆弱性矩阵
| 加密货币 | 签名算法 | 暴露地址风险 | 新地址风险 | PQC状态 |
|---|---|---|---|---|
B Bitcoin BTC | ECDSA (secp256k1) | High | Low | Under discussion |
E Ethereum ETH | ECDSA (secp256k1) | High | Low | Roadmap includes PQC |
S Solana SOL | Ed25519 | High | Low | Research phase |
A Cardano ADA | Ed25519 | High | Low | Research ongoing |
Q QRL QRL | XMSS (Hash-based) | Very Low | Very Low | Already quantum-resistant |
A Algorand ALGO | Ed25519 + Falcon | Medium | Low | Falcon signatures available |
暴露地址
公钥在区块链上可见（地址已发送过交易）
新地址
只有地址哈希可见（从未发送过交易，只接收过）
后量子密码学解决方案
NIST（美国国家标准与技术研究院）自2016年以来一直致力于将抗量子密码学算法标准化。这些解决方案最终将取代脆弱的算法。
后量子密码学解决方案
NIST已将这些算法标准化，用于替代脆弱的经典密码学。
CRYSTALS-Kyber
NIST标准类型
基于格
使用场景
Key Encapsulation
安全基础
Based on Learning With Errors (LWE)
优势
- Fast
- Small keys
- Well-studied
注意事项
- Larger than classical
- Relatively new
与经典ECDSA的大小比较
公钥大小
权衡： 后量子算法需要更大的密钥和签名，但能提供抵御量子攻击的安全性。
如何保护您的加密货币
虽然量子威胁并不迫切，但您今天可以采取措施来降低风险。完成每一项后打勾。
量子防护清单
永不重复使用地址
每次交易生成新地址，最大程度减少公钥暴露
将资金保存在新地址中
将资金转移到从未发送过交易的地址
监控交易所公告
主要交易所将在消费者钱包之前实施PQC
关注升级信息
关注Bitcoin和Ethereum的开发动态，了解PQC实施新闻
考虑抗量子代币
通过QRL或其他原生PQC加密货币进行多样化投资
不要恐慌
具有密码学意义的量子计算机仍需数年时间
常见问题
目前估计，具有密码学意义的量子计算机还需要10-20年时间。在当前纠错技术下，破解比特币的ECDSA需要约400万个物理量子比特。截至2024年，最大的量子计算机拥有约1000-1500个量子比特。然而，随着量子纠错技术的突破，这一时间线可能会加快。
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