量子計算對比特幣的影響：短期內無需過度擔憂

近期，Google發布的Willow量子計算機再次引發了人們對量子計算可能對比特幣造成威脅的討論。盡管Willow確實在量子計算領域取得了一定進展，但目前比特幣用戶仍無需過分憂慮。

比特幣協議可以簡化爲兩個核心部分：基於哈希的挖礦和基於橢圓曲線的交易籤名。這兩個部分理論上可能受到量子計算的Grover算法和Shor算法的影響。然而，Willow的計算能力目前還遠遠不足以對這兩個部分產生實質性威脅。

要在合理時間內攻擊比特幣的哈希和籤名系統，大約需要幾千個邏輯量子比特。而根據不同的工藝，可能需要幾千個物理量子比特才能編碼成1個邏輯量子比特。這意味着，要對比特幣發起有效攻擊，可能需要數百萬個物理量子比特。而Willow目前只有105個物理量子比特，與攻擊比特幣所需的規模相差甚遠。

即便未來量子計算能力達到足以影響比特幣的水平，其對挖礦的影響也相對有限。Grover算法雖然能加速計算，但並未破解哈希的基本原理，仍需大量計算才能找到符合挖礦要求的哈希值。這更像是引入了一種新型的高效挖礦設備。

對於地址籤名，某些類型的地址確實需要額外注意，特別是最早的P2PK和最新的P2TR這些基於公鑰的地址。而P2PKH、P2SH、P2WPKH、P2WSH等基於哈希的地址形式相對更安全。但值得注意的是，重復使用這些地址也可能導致公鑰暴露，從而增加風險。

比特幣開發者們並非對此束手無策。未來可能會引入基於哈希的Lamport籤名等新技術。社區內已有諸多討論，包括將Lamport籤名應用於狀態管理等方面。此外，還可能引入基於格密碼等抗量子算法，這些都可通過軟分叉方式實現。

除了技術升級，用戶的良好使用習慣也能有效防範量子計算帶來的潛在威脅。例如，每次交易都使用新的接收地址，而不是重復使用同一地址。另外，在量子計算機構成實質威脅之前，將資產轉移到相對安全的隔離見證地址也是一種預防措施。

其他區塊鏈網路，如以太坊，也在積極探討後量子密碼學的應用，這些設計可能通過硬分叉方式引入。

值得注意的是，量子計算機的發展不僅影響加密貨幣，還將對傳統金融系統、國防系統和機密通信等多個重要領域產生深遠影響。

綜上所述，短期內量子計算對比特幣等網路的威脅尚不足以引起過度擔憂。然而，培養良好的使用習慣並持續關注量子計算的進展仍然十分必要。