量子芯片新突破對區塊鏈的影響

谷歌公司近日宣布推出其最新的量子計算芯片Willow，這是自2019年首次實現"量子霸權"之後的又一重大突破。該成果已在Nature雜志上加急發表，並引起了科技界的廣泛關注。

Willow芯片擁有105個量子比特，在量子糾錯和隨機電路採樣兩項基準測試中都達到了同類別的最佳性能。特別是在隨機電路採樣測試中，Willow僅用5分鍾就完成了需要當今最快超級計算機10^25年才能完成的計算任務，這一時間跨度甚至超出了已知宇宙的年齡。

Willow的一個重要突破在於能夠將錯誤率實現指數級下降，並使其低於某個關鍵閾值。這被認爲是實現大規模實用性量子計算機的重要前提。研發團隊負責人表示，Willow是首個低於閾值的系統，爲未來大規模量子計算機的可行性提供了有力證明。

這一突破性成果對多個行業產生了深遠影響，尤其是在區塊鏈和加密貨幣領域。目前，橢圓曲線數字籤名算法（ECDSA）和哈希函數SHA-256被廣泛應用於比特幣等加密貨幣的交易中。雖然破解SHA-256需要數億個量子比特，但破解ECDSA只需要百萬個量子比特。

在比特幣交易中，存在兩類主要的錢包地址：直接使用ECDSA公鑰的"支付給公鑰"(p2pk)交易，以及使用公鑰哈希值的"支付給公鑰的哈希"(p2pkh)交易。後者佔比最大，但在交易時公鑰會暴露。這意味着，一旦量子計算機能夠在短時間內破解ECDSA，所有使用這些地址的比特幣都將面臨安全風險。

盡管Willow的105個量子比特距離破解比特幣密碼算法所需的數量還有很大差距，但它預示着大規模實用性量子計算機的發展方向。這對加密貨幣的安全體系提出了新的挑戰，使得開發抗量子區塊鏈技術成爲當務之急。

後量子密碼（PQC）是一類能夠抵抗量子計算攻擊的新型密碼算法。一些機構已經開始在這方面進行研究和實踐，包括完成區塊鏈全流程的後量子密碼能力建設，開發支持NIST標準後量子密碼算法的密碼庫，以及研究針對後量子籤名的分布式密鑰管理協議等。

未來，如何在量子計算的衝擊下保護加密貨幣的安全性，將成爲科技界和金融界共同關注的焦點。開發和實施抗量子區塊鏈技術，特別是對現有區塊鏈系統進行抗量子升級，將是確保加密貨幣長期安全性和穩定性的關鍵。