btcdage on Nostr: 量子计算会摧毁比特币吗？ 目前主要的量子算法： ...
量子计算会摧毁比特币吗？
目前主要的量子算法：
【Shor算法】：
描述：由彼得•肖尔在1994年提出，能有效解决大数分解问题和离散对数问题。
▲▲▲▲对比特币的威胁：直接威胁到基于椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的比特币交易签名，因为ECDSA的安全性依赖于离散对数问题的难解性。
【Grover算法】：
描述：由Lov Grover在1996年提出，是一种量子搜索算法，可以在无序数据库中以平方根时间复杂度找到特定元素。
▲▲▲对比特币的威胁：能加速搜索哈希值的过程，理论上对比特币的工作量证明（PoW）构成威胁，但效果有限且不如Shor算法直接。
【量子退火（Quantum Annealing）】：
描述：一种量子计算方法，通过量子退火过程解决优化问题，尤其适用于寻找全局最小值问题。
▲对比特币的威胁：可能对寻找比特币挖矿中的随机数有加速作用，但相较于Grover算法，其对比特币网络的直接威胁较小。
【Boson采样】：
描述：一种量子计算模型，利用玻色子的特性来执行复杂的采样任务，被用来演示量子霸权。
对比特币的威胁：目前主要关注于展示量子计算的潜力，并非直接针对加密算法，对比特币网络的直接威胁较小。
【量子随机行走（Quantum Random Walks）】：
描述：量子版本的随机行走，展现出与经典随机行走不同的扩散特性，用于算法加速和量子搜索。
对比特币的威胁：在理论上可能加速某些搜索问题的解决，但目前尚未直接应用于攻击比特币网络的方式。
【HHL算法（Harrow-Hassidim-Lloyd Algorithm）】：
描述：用于解线性方程组的量子算法，能在特定条件下显著加速求解过程。
对比特币的威胁：虽然HHL算法在解决特定数学问题上有潜在的加速能力，但对比特币网络构成的直接威胁较小，因比特币的核心安全问题不涉及线性方程组的求解。
在这些量子算法中，Shor算法对比特币网络构成了最直接和最严重的威胁，因为它能够直接破解比特币所依赖的ECDSA数字签名算法——这也是为什么一个地址只能用一次的原因：公钥暴露了，私钥也就很快被破解了，你的币如果还在里面也就随风而去了。
Grover算法可能对比特币挖矿过程产生影响，但这种影响相对有限，对于SHA-256，Grover算法能将破解时间从2^256减少到2^128，这仍然是一个极其庞大的数字。
当然，实际上量子计算机达到运行Shor算法解决实际加密标准所需规模的能力，还面临很多技术和物理障碍。
即使Grover算法可以加速哈希的搜索过程，比特币网络可以通过调整难度目标来适应这种加速，以保持区块生成时间大约为10分钟。
而且，随着量子计算技术的发展，新的量子安全的加密算法也在研发中。
比如：
【哈希基加密算法】：
优势：主要用于数字签名方案，基于密码学哈希函数的安全性。
应用：在保护交易签名免受量子攻击方面特别有效，因为目前没有已知的量子算法能高效解决哈希函数的抗碰撞性问题。
场景：适用于比特币交易验证，确保交易的不可篡改性和用户的私钥安全。
【基于格的密码学】：
优势：提供了一套完整的加密和签名解决方案，基于计算上认为是量子安全的格问题。
应用：除了数字签名，还能支持加密通信和构建更复杂的密码协议，如全同态加密等。
场景：适用于比特币网络的加密升级，提高整体安全性，尤其是在未来可能面对量子计算机直接攻击加密货币钱包和交易加密的情形。
比特币作为一个去中心化网络，其安全性不仅依赖于交易的签名验证，还包括用户地址和钱包加密的保护。
哈希基加密算法擅长于签名方面，而基于格的密码学能提供更全面的加密解决方案。
不同的加密技术可以在不同时间点，针对网络的不同部分进行升级。
例如，先通过软分叉引入哈希基的签名算法，随后再考虑更全面的协议升级以引入基于格的密码学。
通过软分叉引入的哈希基和基于格的密码学技术，可以让网络在不影响现有用户的前提下，逐步提升其抗量子计算的能力，既保证了比特币网络的安全性和前瞻性，又维护了网络的统一和稳定性。
量子计算会摧毁比特币系统的说法可以休矣。
目前主要的量子算法：
【Shor算法】：
描述：由彼得•肖尔在1994年提出，能有效解决大数分解问题和离散对数问题。
▲▲▲▲对比特币的威胁：直接威胁到基于椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的比特币交易签名，因为ECDSA的安全性依赖于离散对数问题的难解性。
【Grover算法】：
描述：由Lov Grover在1996年提出，是一种量子搜索算法，可以在无序数据库中以平方根时间复杂度找到特定元素。
▲▲▲对比特币的威胁：能加速搜索哈希值的过程，理论上对比特币的工作量证明（PoW）构成威胁，但效果有限且不如Shor算法直接。
【量子退火（Quantum Annealing）】：
描述：一种量子计算方法，通过量子退火过程解决优化问题，尤其适用于寻找全局最小值问题。
▲对比特币的威胁：可能对寻找比特币挖矿中的随机数有加速作用，但相较于Grover算法，其对比特币网络的直接威胁较小。
【Boson采样】：
描述：一种量子计算模型，利用玻色子的特性来执行复杂的采样任务，被用来演示量子霸权。
对比特币的威胁：目前主要关注于展示量子计算的潜力，并非直接针对加密算法，对比特币网络的直接威胁较小。
【量子随机行走（Quantum Random Walks）】：
描述：量子版本的随机行走，展现出与经典随机行走不同的扩散特性，用于算法加速和量子搜索。
对比特币的威胁：在理论上可能加速某些搜索问题的解决，但目前尚未直接应用于攻击比特币网络的方式。
【HHL算法（Harrow-Hassidim-Lloyd Algorithm）】：
描述：用于解线性方程组的量子算法，能在特定条件下显著加速求解过程。
对比特币的威胁：虽然HHL算法在解决特定数学问题上有潜在的加速能力，但对比特币网络构成的直接威胁较小，因比特币的核心安全问题不涉及线性方程组的求解。
在这些量子算法中，Shor算法对比特币网络构成了最直接和最严重的威胁，因为它能够直接破解比特币所依赖的ECDSA数字签名算法——这也是为什么一个地址只能用一次的原因：公钥暴露了，私钥也就很快被破解了，你的币如果还在里面也就随风而去了。
Grover算法可能对比特币挖矿过程产生影响，但这种影响相对有限，对于SHA-256，Grover算法能将破解时间从2^256减少到2^128，这仍然是一个极其庞大的数字。
当然，实际上量子计算机达到运行Shor算法解决实际加密标准所需规模的能力，还面临很多技术和物理障碍。
即使Grover算法可以加速哈希的搜索过程，比特币网络可以通过调整难度目标来适应这种加速，以保持区块生成时间大约为10分钟。
而且，随着量子计算技术的发展，新的量子安全的加密算法也在研发中。
比如：
【哈希基加密算法】：
优势：主要用于数字签名方案，基于密码学哈希函数的安全性。
应用：在保护交易签名免受量子攻击方面特别有效，因为目前没有已知的量子算法能高效解决哈希函数的抗碰撞性问题。
场景：适用于比特币交易验证，确保交易的不可篡改性和用户的私钥安全。
【基于格的密码学】：
优势：提供了一套完整的加密和签名解决方案，基于计算上认为是量子安全的格问题。
应用：除了数字签名，还能支持加密通信和构建更复杂的密码协议，如全同态加密等。
场景：适用于比特币网络的加密升级，提高整体安全性，尤其是在未来可能面对量子计算机直接攻击加密货币钱包和交易加密的情形。
比特币作为一个去中心化网络，其安全性不仅依赖于交易的签名验证，还包括用户地址和钱包加密的保护。
哈希基加密算法擅长于签名方面，而基于格的密码学能提供更全面的加密解决方案。
不同的加密技术可以在不同时间点，针对网络的不同部分进行升级。
例如，先通过软分叉引入哈希基的签名算法，随后再考虑更全面的协议升级以引入基于格的密码学。
通过软分叉引入的哈希基和基于格的密码学技术，可以让网络在不影响现有用户的前提下，逐步提升其抗量子计算的能力，既保证了比特币网络的安全性和前瞻性，又维护了网络的统一和稳定性。
量子计算会摧毁比特币系统的说法可以休矣。