量子計算新突破對區塊鏈的影響

谷歌最近推出了新一代量子計算芯片Willow，這是繼2019年推出Sycamore芯片實現"量子霸權"之後的又一重大突破。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。

在隨機電路採樣測試中，Willow芯片僅用5分鍾就完成了當今最快超級計算機需要10^25年才能完成的計算任務。這一成就引起了科技界的廣泛關注。Willow芯片能夠將錯誤率實現指數級下降，使其低於某個關鍵閾值，這爲大規模實用量子計算機的實現鋪平了道路。

這一技術進步對多個行業產生了深遠影響，尤其是區塊鏈和加密貨幣領域。雖然目前Willow芯片的105個量子比特還遠不足以破解比特幣等加密貨幣使用的密碼算法，但它預示着量子計算機的發展正在加速。

比特幣等加密貨幣廣泛使用橢圓曲線數字籤名算法(ECDSA)和SHA-256哈希函數來保證交易安全。理論上，量子算法可以破解這些算法，尤其是ECDSA。一旦大規模量子計算機問世，它們可能在短時間內破解ECDSA私鑰，從而威脅加密貨幣的安全。

爲應對這一潛在威脅，開發抗量子區塊鏈技術變得越來越緊迫。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。一些機構已經開始研究將區塊鏈遷移到抗量子級別，以確保未來區塊鏈長期的安全性。

例如，有機構完成了區塊鏈全流程的後量子密碼能力建設，開發了支持多個NIST標準後量子密碼算法的密碼庫。同時，針對後量子籤名存儲膨脹的問題，通過優化共識流程等方式提高了抗量子區塊鏈的性能。

此外，在富功能密碼算法的後量子遷移方面也有進展。有研究團隊開發了一套針對NIST後量子籤名標準算法Dilithium的分布式密鑰管理協議，這是業界首個高效的後量子分布式門限籤名協議。

隨着量子計算技術的快速發展，如何在量子時代保護區塊鏈和加密貨幣的安全性已成爲科技界和金融界共同關注的焦點。開發和完善抗量子區塊鏈技術將是未來一段時間內的重要研究方向。