490 万枚比特币恐遭量子破解！Google Willow 威胁全解析

Google 最新发布 Willow 量子处理器，以 99.9% 保真度在 105 个量子位元上运行，将几个世纪的计算压缩到两小时内，完成超级电脑需 150 年的任务，效能比传统机器高出 13,000 倍。这项突破引发比特币安全担忧，分析师估计约 490 万 BTC 位于公钥已暴露的地址中。

Google Willow 量子突破震撼科技界

（来源：Google）

几十年来，物理学家一直坚信量子计算终有一天会超越经典电脑。这一天或许已经到来。10 月 22 日，Google Willow 量子处理器完成了超级电脑需要 150 年才能完成的任务，只用了两小时。业内专家表示，这项经《自然》杂志验证的结果不仅是科学的胜利，更是对数位安全基础的一次震撼。

这项突破的核心是非时间顺序相关器（OTOC）或「量子回声」演算法。透过以 99.9% 的保真度在 105 个实体量子位元上运行，Willow 成为第一个实现可验证量子优势的处理器，证明量子电脑可以比任何传统超级电脑更快、更精确地解决复杂的物理模型。

简而言之，Willow 不仅仅是计算，它还能被感知。它的输出揭示了传统系统在数学上无法感知的分子结构和磁性相互作用。该处理器的效能比传统机器高出 13,000 倍，只需数小时而非数年即可完成运算。这一里程碑是多年来不断取得进展的成果。2019 年，Google 的 Sycamore 晶片首次展示了「量子霸权」。到了 2024 年，Willow 已经即时修正自身的量子误差。2025 年的成就更进一步，提供了第一个完全可验证、独立确认的结果，将量子计算从理论转化为现实。

Google 首席执行官 Sundar Pichai 在谈到这一里程碑时表示：「这一突破是迈向量子计算首次实际应用的重要一步，我们很高兴看到它的发展方向。」这种官方表态虽然谨慎，但暗示 Google 已经看到了量子计算在实际应用中的可能性，而非仅停留在实验室阶段。

比特币加密架构面临的量子威胁

比特币的架构是基于椭圆曲线和基于哈希的加密技术，特别是 SHA-256 演算法。它的安全性取决于即使是最快的电脑也需要多长时间才能将私钥从其对应的公钥中逆转。这对于传统机器来说，需要数十亿年才能完成。然而，理论上，能够运行 Shor 演算法的量子电脑可以以指数级的速度破解这些密码原语。

实际上，比特币目前仍然是安全的。Google 的 Willow 仅使用了 105 个量子位元，远低于威胁现实世界密码所需的数百万个纠错逻辑量子位元。然而，这并不能完全安慰像 Jameson Lopp 这样的分析师，他估计大约 25% 的比特币（约 490 万 BTC）位于公钥已经暴露的地址中。

这些货币主要属于早期用户和闲置钱包，一旦出现具有加密能力的量子系统，它们将首先面临风险。早期比特币用户经常重复使用地址，导致公钥暴露。在比特币的设计中，只有当地址发送过交易时，公钥才会被公开。未使用过的地址仅公开哈希值，提供额外的保护层。因此，490 万 BTC 的估计特别针对那些已经暴露公钥的地址。

此外，体制问题也开始浮现。今年早些时候，全球最大比特币 ETF 的发行商 BlackRock 提出了量子风险，警告计算技术的进步可能会「破坏支撑比特币的加密框架」。尽管该公司指出此类威胁在现阶段仍处于「理论上」阶段，但它强调有必要披露讯息，以告知投资者「可能改变 BTC 基本安全假设」的技术。BlackRock 的警告具有重要意义，因为它代表传统金融机构开始正视量子威胁，并将其纳入风险管理框架。

专家意见激烈分歧：危机还是过度恐慌

尽管有这样的头条新闻，但大多数行业专家警告不要恐慌。比特币专家 Timothy Peterson 认为，Willow 令人印象深刻的业绩远未构成实际威胁。据他所说：「即使在极其乐观和错误推断的假设下（量子设备能够以该速率执行 SHA-256 并维持下去），找到区块仍然平均需要约 10 小时。而比特币的整个全球网路每 10 分钟就会产生一个区块。」

比特币企业家 Ben Sigman 同意这一观点，同时指出：「在量子电脑达到『有用』的规模之前，Google 仍然需要数百万个稳定、纠错的量子位元——这种规模可能会威胁到加密或比特币。」Inflectiv.ai 的首席技术长 Anis Chohan 告诉 CryptoSlate，「我们至少需要十年，甚至二十年，它才会成为一个真正的问题。」

乐观派的三大论点：

量子位元数量不足：Willow 的 105 个量子位元远低于破解比特币所需的数百万个

时间优势仍在比特币一方：即使量子电脑能执行 SHA-256，挖矿速度仍慢于全球比特币网路

技术适应历史：加密技术一直在进化，后量子密码学已在开发中

然而，并非所有人都感到放心。Capriole 创始人 Charles Edwards 警告称，忽视量子风险可能会导致明年出现「有史以来最大的熊市」。同时，ProCap BTC 的资讯长 Jeff Park 提出了一种更具哲学性的观点，他将量子计算定义为比特币的「气候变迁」。他表示：「量子运算本质上是比特币的气候变迁。很多白痴否认它，因为他们根本无法理解它的无定形或天文数字，也有很多科学家理解它，但却无法提供具有社会影响力的解决方案。」

这种比喻深刻地指出了量子威胁的特性：它是一个长期、渐进但最终可能灾难性的挑战，需要提前数十年开始准备，但很难引起足够的紧迫感来推动行动。

后量子密码学与比特币的应对之道

除了推测之外，开发人员已经在探索后量子密码学，它涉及基于格问题、多元方程式和基于哈希的签名的新系统，可以抵御量子攻击。美国国家标准与技术研究院（NIST）已将几种此类演算法列入标准化候选名单。同时，比特币核心贡献者提出了逐步迁移到抗量子位址格式的建议。

然而，实施这些措施需要矿工、交易所和钱包提供者之间的广泛共识，这是一项几乎与技术本身一样复杂的治理壮举。比特币的去中心化特性使得协调升级极为困难，历史上的 SegWit 和区块大小争议都显示了这种挑战。

尽管如此，Chohan 总结道：「我们以前也见过类似的担忧。人们曾经认为 RSA 加密牢不可破，后来又担心它可能会在一夜之间被破解。每次我们都适应了。量子计算确实是一个挑战，但我们已经在研究后量子密码学了。由于政府、银行和加密网路都依赖类似的加密标准，因此每个人都有共同的利益来保护它们。问题不在于我们能否解决这个问题，而在于能否负责任、顺利地管理过渡。」

这种观点提醒我们，量子威胁不仅是比特币的问题，而是整个数位世界的共同挑战。从银行系统到政府通信，所有依赖现代加密技术的系统都面临相同的量子威胁，因此全球将共同投入资源开发解决方案。