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BTC突破7.5萬美元!上升通道徹底打開?
Pando Finance潘渡
參與了話題 · 03/27 18:02

當量子計算遇上比特幣:一場漫長演化,一次雙向奔赴的升級

近年來,量子計算與比特幣的關係逐漸成爲加密資產領域備受關注的話題。一方面,量子計算被視爲可能顛覆現有密碼學基礎的 「終極武器」;另一方面,比特幣作爲去中心化數字黃金,其安全性是否會被量子技術徹底摧毀,也成爲投資者心中揮之不去的疑問。 2026 年 3 月,ARK Invest 與 Unchained 聯合發佈了一份白皮書《Bitcoin And Quantum Computing》,系統性地回應了這一議題。本文將從量子計算的基本概念出發,梳理當前技術階段、未來演變路徑,並提煉出對投資者的核心建議。 1)量子計算是什麼?它爲何威脅比特幣? 量子計算是一種基於量子力學原理的新型計算方式。傳統計算機使用 「比特」 作爲信息單位,每個比特只能處於 0 或 1 的狀態。而量子計算機使用「量子比特」,它可以在特定條件下同時處於 0 和 1 的疊加態,這使得量子計算機在處理某些複雜問題時,理論上可以實現指數級的加速。 比特幣的安全性依賴於兩種主要的密碼學機制:一是用於交易簽名的橢圓曲線加密,二是用於工作量證明和工作量鏈接的哈希函數。量子計算對橢圓...
近年來,量子計算與比特幣的關係逐漸成爲加密資產領域備受關注的話題。一方面,量子計算被視爲可能顛覆現有密碼學基礎的 「終極武器」;另一方面,比特幣作爲去中心化數字黃金,其安全性是否會被量子技術徹底摧毀,也成爲投資者心中揮之不去的疑問。
2026 年 3 月,ARK Invest 與 Unchained 聯合發佈了一份白皮書《Bitcoin And Quantum Computing》,系統性地回應了這一議題。本文將從量子計算的基本概念出發,梳理當前技術階段、未來演變路徑,並提煉出對投資者的核心建議。
1)量子計算是什麼?它爲何威脅比特幣?
量子計算是一種基於量子力學原理的新型計算方式。傳統計算機使用 「比特」 作爲信息單位,每個比特只能處於 0 或 1 的狀態。而量子計算機使用「量子比特」,它可以在特定條件下同時處於 0 和 1 的疊加態,這使得量子計算機在處理某些複雜問題時,理論上可以實現指數級的加速。
圖片來源:blocktempo
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比特幣的安全性依賴於兩種主要的密碼學機制:一是用於交易簽名的橢圓曲線加密,二是用於工作量證明和工作量鏈接的哈希函數。量子計算對橢圓曲線加密構成直接威脅,尤其是 Shor 算法可以在足夠強大的量子計算機上高效破解橢圓曲線密鑰。這意味着,如果量子計算能力突破某一臨界點,攻擊者可能從公開的比特幣地址中推導出私鑰,從而竊取資產。
但值得注意的是,哈希函數對量子計算的抵抗能力相對較強。因此,量子威脅的核心焦點在於橢圓曲線加密,而非比特幣的整體架構。
2)當前量子計算處於什麼階段?
ARK 白皮書將量子計算的發展劃分爲五個階段,當前我們仍處於最早期——Stage 0。
近年來,量子計算與比特幣的關係逐漸成爲加密資產領域備受關注的話題。一方面,量子計算被視爲可能顛覆現有密碼學基礎的 「終極武器」;另一方面,比特幣作爲去中心化數字黃金,其安全性是否會被量子技術徹底摧毀,也成爲投資者心中揮之不去的疑問。 2026 年 3 月,ARK Invest 與 Unchained 聯合發佈了一份白皮書《Bitcoin And Quantum Computing》,系統性地回應了這一議題。本文將從量子計算的基本概念出發,梳理當前技術階段、未來演變路徑,並提煉出對投資者的核心建議。 1)量子計算是什麼?它爲何威脅比特幣? 量子計算是一種基於量子力學原理的新型計算方式。傳統計算機使用 「比特」 作爲信息單位,每個比特只能處於 0 或 1 的狀態。而量子計算機使用「量子比特」,它可以在特定條件下同時處於 0 和 1 的疊加態,這使得量子計算機在處理某些複雜問題時,理論上可以實現指數級的加速。 比特幣的安全性依賴於兩種主要的密碼學機制:一是用於交易簽名的橢圓曲線加密,二是用於工作量證明和工作量鏈接的哈希函數。量子計算對橢圓...
在這一階段,量子計算機雖然已經存在於實驗室中,但尚未具備任何商業價值。研究人員稱當前爲「NISQ 時代」,即「噪聲中尺度量子」時代。目前最先進的量子系統大約擁有不到 100 個邏輯量子比特,電路深度在數百級別,遠未達到破解比特幣橢圓曲線加密所需的 2330 個邏輯量子比特和數千萬至數億級別的量子門操作。
這一階段的量子計算機主要用於基礎物理實驗和理論研究,無法對現實世界的密碼系統構成實質威脅。儘管全球已投入約600 億美元用於量子計算研發,但目前尚無一家企業能從中實現盈利。量子計算仍是一個以科研爲主導的領域,主要集中在美國、歐洲和中國。
3)量子威脅的演變路徑:從理論到現實
ARK 白皮書指出,量子計算對比特幣的威脅不會是一個「Q-Day」式的突發災難,而是一個循序漸進的演化過程。
近年來,量子計算與比特幣的關係逐漸成爲加密資產領域備受關注的話題。一方面,量子計算被視爲可能顛覆現有密碼學基礎的 「終極武器」;另一方面,比特幣作爲去中心化數字黃金,其安全性是否會被量子技術徹底摧毀,也成爲投資者心中揮之不去的疑問。 2026 年 3 月,ARK Invest 與 Unchained 聯合發佈了一份白皮書《Bitcoin And Quantum Computing》,系統性地回應了這一議題。本文將從量子計算的基本概念出發,梳理當前技術階段、未來演變路徑,並提煉出對投資者的核心建議。 1)量子計算是什麼?它爲何威脅比特幣? 量子計算是一種基於量子力學原理的新型計算方式。傳統計算機使用 「比特」 作爲信息單位,每個比特只能處於 0 或 1 的狀態。而量子計算機使用「量子比特」,它可以在特定條件下同時處於 0 和 1 的疊加態,這使得量子計算機在處理某些複雜問題時,理論上可以實現指數級的加速。 比特幣的安全性依賴於兩種主要的密碼學機制:一是用於交易簽名的橢圓曲線加密,二是用於工作量證明和工作量鏈接的哈希函數。量子計算對橢圓...
Stage 1:商業實用性階段
量子計算機在化學模擬、材料科學等領域率先實現商業價值,例如在催化劑發現、流體力學模擬等方面超越經典計算機。這一階段仍不會威脅比特幣,但會爲後續發展積累技術與產業基礎。
Stage 2:破解弱密碼階段
量子計算機開始能夠破解一些老舊或弱密鑰的加密系統,如歷史上遺留的弱加密協議。此時比特幣仍安全,但市場可能開始出現對量子風險的關注和預期。
Stage 3:慢速破解比特幣密鑰
量子計算機首次成功破解 256 位橢圓曲線公鑰,但破解單個密鑰的時間較長(如數小時至數天)。此時,存放在早期 P2PK 地址中的約 170 萬枚比特幣(多爲已丟失的幣)將面臨風險,另有約 520 萬枚比特幣可通過遷移至抗量子地址獲得保護。
圖片來源:yellow
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Stage 4:快速破解階段
量子計算機能在比特幣出塊時間(10 分鐘)內完成密鑰破解,此時即使使用抗量子地址的用戶在交易過程中也可能面臨攻擊。這一階段將對比特幣網絡構成系統性威脅,必須在之前完成協議級的後量子密碼學升級。
4)投資者的核心關注點
ARK 白皮書爲投資者提出了四個關鍵問題,幫助其在量子計算演進過程中做出理性判斷:
1. 第一個比特幣公鑰何時會被破解?
主流機構如NIST、IBM、Google等普遍預測,具備破解 256 位橢圓曲線能力的量子計算機可能在2030 年代中期出現。雖然存在更激進或更悲觀的預測,但整體趨勢指向一個十至二十年的窗口期。
圖片來源:anquanke
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2. 第一和第二枚公鑰被破解之間隔多久?
ARK 白皮書認爲,首次破解將耗費巨大資源,後續破解不會立刻變得廉價和快速。例如,若破解一個公鑰需一小時,竊取 Satoshi 的約 2.2 萬個地址需三年以上;若需一天,則需六十年。這爲比特幣社區爭取了寶貴的應對時間。
3. 誰將掌握破解能力?
量子計算的發展將呈現「去中心化」趨勢,類似於人工智能的演進路徑。未來全球將出現多家量子計算公司,甚至可能出現量子計算雲服務,使破解能力廣泛分佈,而非集中於單一實體。
4. 破解比特幣密鑰的成本是多少?
根據美國國土安全部 2023 年的研究,僅電力成本就可能高達10 萬美元以上,但需要說明的是,這僅僅是電費支出,遠非攻擊的全部成本。 建造和運行一臺具備破解能力的量子計算機,還需要承擔硬件製造、冷卻系統、研發投入、團隊維護等巨額費用,其真實總成本可能高達數億甚至數十億美元級別。隨着量子計算成本下降與比特幣價值上升,攻擊的經濟門檻將逐步降低,防禦必須提前佈局。
5)後量子密碼學已在路上,共識升級是關鍵
ARK 白皮書強調,後量子密碼學的研究已走在量子計算之前。2024 年,NIST正式發佈了兩種數字簽名標準:基於格密碼的 ML-DSA和基於哈希的 SLH-DSA。目前,OpenSSH、OpenSSL等互聯網基礎設施已開始默認啓用後量子加密,全球大量網絡流量已實現量子安全。
圖片來源:sohu
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但將後量子密碼學引入比特幣面臨獨特挑戰:比特幣的鏈上存儲和計算資源極爲有限,任何共識層級的升級都必須兼顧效率、兼容性與安全性。目前已有如BIP 360等提案,嘗試在不破壞Taproot功能的前提下實現抗量子地址。然而,比特幣社區對升級速度、方案選擇、以及對 「量子脆弱但可能已丟失」 的比特幣是否應凍結等問題尚未達成共識。
6)三種未來情景:悲觀、樂觀與平衡
ARK 白皮書爲投資者勾勒了三種可能的演變路徑:
悲觀情景:量子計算在 AI 助力下突飛猛進,社區措手不及,匆忙升級帶來技術債務與政治分裂。即便如此,比特幣仍大概率存活,但過程混亂。
圖片來源:unite.ai
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樂觀情景:量子技術進展放緩,社區有充足時間審慎選擇後量子方案,並在無壓力環境下完成平穩升級。
平衡情景:未來 10-20 年內,量子計算逐步發展至 Stage 3,社區在 Stage 1 或 Stage 2 階段啓動共識建設,最終在 Stage 3 到來前完成升級。過程中雖有爭議,但整體可控。
總結:冷靜看待風險,理性規劃佈局
量子計算對比特幣的威脅是真實的,但遠非迫在眉睫。當前量子系統仍處於實驗室階段,距離破解比特幣密鑰還有多個數量級的差距。更重要的是,量子威脅的演變將是一個漫長的、可觀測的過程,比特幣及更廣泛的數字資產市場、技術與治理都有充足時間作出響應。
圖片來源:Reddit
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對於投資者而言,短期無需恐慌,但中長期應將 「量子準備」 納入對比特幣安全性的評估框架。關注後量子密碼學標準的進展、比特幣社區的共識動態、以及主流錢包和託管機構對量子安全地址的支持情況,將是未來十年內保持前瞻性的關鍵。
正如 ARK 白皮書所言:「比特幣的演化速度雖慢,但正是這種慢,構成了其貨幣政策的可信保障。」 在量子計算的浪潮面前,慢,或許正是最強的防禦。
參考文獻: ARK Invest & Unchained, Bitcoin And Quantum Computing, March 2026.
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