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量子運算威脅比特幣與以太坊,專家警告

Kostiantyn TsentsuraMay, 14 2025 10:01
量子運算威脅比特幣與以太坊,專家警告

隨著量子運算崛起,被廣泛認為對加密貨幣基礎設施(特別是支撐比特幣以太坊及其他區塊鏈的加密基石)潛藏存亡威脅。

雖然理論風險已為人知多年,但隨著谷歌、微軟等大型科技公司加速投入量子運算研究,加密產業也不得不正視一項令人不安的現實:現行區塊鏈治理架構難以對這類新興威脅反應得夠快。

問題核心在於,量子科技發展速度與去中心治理系統冗長緩慢的進程形成強烈對比。像是更新共識演算法、調整地址格式或全面強化區塊鏈安全措施,往往在加密社群內需數年討論與協調。

但根據資安專家與密碼學者分析,當量子能力達到臨界點時,攻擊不會以明顯的駭客手法現身,而是悄悄地、系統性地——且可能帶來災難性效果。

量子威脅:隱晦、強大且迫在眉睫

量子運算仍在發展階段,但進展迅速。與傳統電腦只能在0與1之間運算不同,量子電腦以量子位(qubit)可以同時存在於多種狀態。這意味著對於大型質因數分解或離散對數等特定問題,量子系統能以指數級速度超越傳統電腦。

這對區塊鏈來說尤其致命。目前包括比特幣、以太坊在內的大多數公鏈,主要依賴傳統加密演算法(如橢圓曲線數位簽章演算法 ECDSA)進行交易驗證與金鑰管理。這些系統對傳統電腦防禦性高,卻可能被以Shor演算法為首的量子計算破解,進而在多項式時間內從公開金鑰還原出私鑰。

攻擊者可能藉此偽造交易、竊取資產,甚至破壞整個區塊鏈的信任基礎。真正的威脅不僅來自速度,而是攻擊手法的潛伏。

量子安全新創 Quip Network 共同創辦人 Colton Dillion 表示:「真正的量子攻擊不會高調,它會很隱晦——像鯨魚靜悄悄移動資金,趁大家沒發現前就已利用了系統。」

從51%攻擊到量子雙重支付

Dillion 進一步警告,量子加持下還可能出現雙重支付或區塊鏈重寫等攻擊。理論上,掌握量子運算的攻擊者有望將重寫區塊鏈歷史所需的「51%攻擊」門檻降到僅26%,因為能大幅優化雜湊運算效率。

運作方式可能是:攻擊者取得最大金額錢包(例如最大的一萬個比特幣地址)的私鑰,藉此逆轉過去交易、變賣受影響錢包,並在網路不同區塊散播矛盾的交易紀錄。結果將是價值蒸發、信任重創、甚至區塊鏈聲譽無法挽救。

這類體制崩潰不需要高調駭客技術或華麗程式碼,只要能耐心地利用現有加密弱點——正是量子系統的拿手本領。

為何區塊鏈治理趕不上

加密協議改動一向煞車重重。比特幣靠 BIP(比特幣改進提案)治理;以太坊則靠 EIP(以太坊改進提案)。這些提案需社群廣泛達成共識、大量審查並逐步推行。這樣的去中心過程雖增強系統韌性,卻也導致面對突發威脅時缺乏反應彈性。

舉例來說,圍繞比特幣 OP_RETURN 函數(即元資料儲存用法)爭議,就持續了好幾年;而以太坊從工作量證明切換到權益證明(The Merge)則歷經超過五年開發與協商。如果修改區塊元資料都要數年,那全面性量子防禦又需要多久?

Dillion 認為:「BIP 與 EIP 的確很適合審慎、民主式決策,但在應對快速威脅時極其笨拙。量子攻擊出現時,可不等社群慢慢領會。」

解方浮現——但採用卡關

為因應量子威脅,許多開發者與新創公司提出具備抗量子性升級方案。例如開發者 Agustin Cruz 提出名為 QRAMP 的建議,需透過硬分岔將所有資金遷移至抗量子地址,並大幅改寫比特幣簽章演算法以防量子解密。

同時新創如 BTQ 則更進一步,建議整個工作量證明機制都換成原生量子共識。不過這些建議不僅難度極高,還卡在治理僵局。

無論比特幣或以太坊,都無中心化權威可一聲令下強制變更協議。每次重大升級都需核心開發者、礦工或驗證節點、錢包商用戶齊心協調。像 QRAMP 這類硬分岔,若無壓倒性共識,很容易導致鏈分裂與混亂。

除非量子威脅極為明顯且不可否認,這種強烈共識很難出現。

另類底層做法

有技術人士建議,比起全鏈改造,先從最易受損的資產逐步實施防禦。

以 Quip Network 推出的「量子保險庫」為例,讓用戶(尤其是大型持有者、鯨魚)能將資產存於同時採用傳統與抗量子加密技術的帳戶。這些金庫無需更動底層區塊鏈協議即可部署,先為價值最高資產加上鎧甲,替其他生態系買時間。

Dillion 強調:「與其等整個社群同意升級,鯨魚現在就能保護自己,這是在碎片化系統下管理風險敞口的務實做法。」

這類解決方案不挑區塊鏈,不須比特幣硬分岔或以太坊升級——只要自主選用,並能與現有架構並行運作。

分化與保護不均風險

然而,個人化量子防禦也帶來風險。碎片採用可能催生保護分層,形成大型持有者安全,小型用戶及舊式錢包恐曝險的格局。

結果恐出現不對稱攻擊,黑客針對無保護錢包或利用過時密碼標準網路漏洞。在最壞情境下,若少部分知名大型錢包被盜,可能動搖整條區塊鏈信譽。

儘管如此,也有人認為「不作為」更危險,因為等待共識到來可能讓災難性攻擊留下缺口。

量子時間表與政策落差

量子運算突破的時間表仍高度不確定。有專家認為大型、容錯量子電腦距今至少十年以上,但也有樂觀人士預計五年內就可能有具實用威脅的原型機出現。

技術突飛猛進意味著產業方須為多種場景提早準備,包括僅影響特定加密演算法的初階威脅。

另一方面,監管機關至今對量子風險幾乎沒有發聲,政策討論焦點還停留在反洗錢、消費者保護與系統性風險。若量子運算動搖主要區塊鏈基礎,後果可能外溢至金融市場。

未來政府可能要求數位資產託管商與交易所必須達到量子防護標準,特別是機構投資者資產。但等到那天,現存鎖在舊標準下的資產能否及時保護,恐怕還是未知數。

結語

量子運算並非遙遠的科幻情節,而是快速迫近的現實挑戰,威脅去中心金融安全根基。協議層級升級雖是長遠之計,但當前加密產業治理緩慢,無法應對瞬息萬變威脅。

臨時解法如用戶級抗量子金庫,雖可幫個別持有者即刻防護,但若要徹底守護區塊鏈完整性,仍需更大範圍推廣與協同抗量子方案。

漠視風險不會讓它消失。尤其在量子威脅的隱匿本質下,產業行動愈快愈好——否則可能要付出慘痛代價,才理解去中心化的真正挑戰。 並不等同於韌性。

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