科学家估算量子计算机或可在62分钟破解比特币加密技术

研究人员估计，破解用于保护比特币的 secp256k1 椭圆曲线离散对数问题，可能需要约 29,600 个物理量子比特和 62 分钟。这项最新研究之所以受到关注，是因为 Shor 算法可能从已知公钥推导出私钥，但具备所需能力的量子计算机目前尚不存在。

研究援引的估计显示，626 万枚 BTC 可能面临此类未来攻击的风险。

法国量子计算初创公司 Alice & Bob 的科学家及其合作者在一项新研究中计算了量子计算机破解用于保护比特币的 secp256k1 椭圆曲线密码学问题可能需要的资源。该估计之所以重要，是因为 Shor 算法可能从已知公钥恢复私钥，不过能够实施这类攻击的量子系统目前尚不存在。

研究人员估计，基于超导猫态量子比特架构的量子计算机可能需要约 29,600 个物理量子比特，并需 62 分钟完成计算。他们将这一结果表述为理论资源估计，而非对现实世界攻击的演示。

量子计算机如何可能恢复私钥

该论文评估了在两种量子处理器架构上运行 Shor 算法所需的资源：采用重复码的猫态量子比特，以及 LDPC-cat。研究人员描述了所需逻辑操作、芯片上物理量子比特的分配及计算调度。

对于比特币而言，核心计算是求解 secp256k1 上的椭圆曲线离散对数问题，即 ECDLP。该问题是用于创建数字签名和保护加密货币钱包的密码学基础。如果攻击成功，Shor 算法可能从相应公钥推导出私钥。

作者计算称，这项操作所需的猫态量子比特不超过 30,000 个，耗时约一小时。他们还估计，破解 RSA-2048 需要约 22,593 个量子比特和 3.14 天，而求解 FFDLP-512 则需要约 6,700 个量子比特和 21 分钟。若要将破解 RSA-2048 的预计时间缩短至 1.25 小时，则大约需要 611,000 个量子比特。

主要估计假设纠错周期为 1 微秒、反应时间为 10 微秒，且不存在比特翻转错误。无比特翻转这一条件对应的量子比特状态寿命约为 100 年。若通过增加一层纠错机制，将这一假设放宽至状态寿命为一小时，破解 RSA-2048 的预计需求将升至约 45,000 个量子比特。