量子芯片新突破对区块链的影响

谷歌公司近日宣布推出其最新的量子计算芯片Willow，这是自2019年首次实现"量子霸权"之后的又一重大突破。该成果已在Nature杂志上加急发表，并引起了科技界的广泛关注。

Willow芯片拥有105个量子比特，在量子纠错和随机电路采样两项基准测试中都达到了同类别的最佳性能。特别是在随机电路采样测试中，Willow仅用5分钟就完成了需要当今最快超级计算机10^25年才能完成的计算任务，这一时间跨度甚至超出了已知宇宙的年龄。

Willow的一个重要突破在于能够将错误率实现指数级下降，并使其低于某个关键阈值。这被认为是实现大规模实用性量子计算机的重要前提。研发团队负责人表示，Willow是首个低于阈值的系统，为未来大规模量子计算机的可行性提供了有力证明。

这一突破性成果对多个行业产生了深远影响，尤其是在区块链和加密货币领域。目前，椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）和哈希函数SHA-256被广泛应用于比特币等加密货币的交易中。虽然破解SHA-256需要数亿个量子比特，但破解ECDSA只需要百万个量子比特。

在比特币交易中，存在两类主要的钱包地址：直接使用ECDSA公钥的"支付给公钥"(p2pk)交易，以及使用公钥哈希值的"支付给公钥的哈希"(p2pkh)交易。后者占比最大，但在交易时公钥会暴露。这意味着，一旦量子计算机能够在短时间内破解ECDSA，所有使用这些地址的比特币都将面临安全风险。

尽管Willow的105个量子比特距离破解比特币密码算法所需的数量还有很大差距，但它预示着大规模实用性量子计算机的发展方向。这对加密货币的安全体系提出了新的挑战，使得开发抗量子区块链技术成为当务之急。

后量子密码（PQC）是一类能够抵抗量子计算攻击的新型密码算法。一些机构已经开始在这方面进行研究和实践，包括完成区块链全流程的后量子密码能力建设，开发支持NIST标准后量子密码算法的密码库，以及研究针对后量子签名的分布式密钥管理协议等。

未来，如何在量子计算的冲击下保护加密货币的安全性，将成为科技界和金融界共同关注的焦点。开发和实施抗量子区块链技术，特别是对现有区块链系统进行抗量子升级，将是确保加密货币长期安全性和稳定性的关键。