后量子加密时代：五种能够抵御量子计算攻击的加密货币

量子计算的崛起正对加密货币行业构成前所未有的挑战。传统加密算法在量子计算面前显得脆弱，但一批具有前瞻性的加密项目已经开始行动，通过创新设计和现代加密算法构建量子抗性体系。本文将深入探讨量子计算的威胁，并介绍五种已经或正在为此做好准备的加密货币。

量子计算对加密货币的威胁概述

量子计算作为计算机科学的前沿领域，其处理复杂问题和信息的能力远超传统计算机。与传统计算机使用二进制比特（0和1）不同，量子计算机使用量子比特（qubits）进行数据编码和处理。qubits通过操纵和测量量子粒子创建，组合后能实现指数级扩展。

专家预测，量子计算最终将强大到足以破解保护加密货币数据的加密算法。这一威胁涵盖加密钱包黑客攻击、区块链交易操纵、双花攻击以及51%攻击等多个方面。

行业专家认为，量子计算技术至少需要十年时间才能发展到对加密货币构成实际威胁的水平。IBM预计到2029年交付其首个容错量子计算机，并预测到2033年将实现量子计算的大规模全面应用。

使用传统加密算法的加密货币对量子计算极为脆弱。目前大多数加密货币，包括比特币和以太坊，都使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）来验证钱包地址所有权和资金持有权。量子计算机很可能很快就能破解ECDSA，导致钱包被黑和加密货币被盗。

然而，升级协议以纳入量子抗性加密算法并非易事。去中心化社区必须就实施必要的量子防护升级达成共识，如果社区内部分歧，区块链可能分叉成不同版本。实施这些升级的硬分叉由于涉及不确定性和未知后果而具有重大风险。

作为声称首个能够抵御量子计算机攻击的区块链网络，QRL于2018年推出，使用基于哈希的数字签名系统来抵抗量子计算攻击。

安全架构特点：

这是一个模块化区块链网络，将其核心基础设施分为两层：作为L1层的通用知识库（CKB）验证层和用于高性能交易的次级层。

量子抵抗特性：

自称"面向服务的区块链网络"，使开发人员能够轻松构建二级协议。其架构设计为双层次分片，第一层可以启动可定制链和代币。

技术特点：

这个权益证明区块链由计算机科学家Silvio Micali创立，于2022年迈出了后量子准备的第一步。

量子防护措施：

旨在创建"世界计算机"的加密货币项目，虽然尚未完全量子安全，但已积极开始相关讨论和规划。

准备情况：

量子计算对加密货币的威胁是否真实？
是的，量子计算对加密货币构成切实威胁。专家预测量子计算机最终将能够破解保护加密货币协议的加密算法，最明显的威胁是未来量子计算机能够从公开可见的公钥推导出私钥。

量子抗性加密货币与传统加密货币有何不同？
量子抗性加密货币使用后量子加密算法（如Crystal-Dilithium和XMSS），而非传统的ECDSA加密算法。一些项目还通过设计灵活可定制的架构，使其能够在需要时实施量子防护技术。

普通用户如何保护自己免受量子威胁？
除了选择量子抗性加密货币外，用户还应避免重复使用钱包地址，关注项目方的技术升级计划，并保持对量子计算发展态势的了解。随着技术发展，使用专门设计的量子抗性钱包也是重要措施。

量子计算发展到什么程度会对加密货币构成实际威胁？
专家指出，当量子计算机达到约100个逻辑量子比特且逻辑错误率低于10⁻⁵时，将是第一个重要警告信号。要破解比特币的加密保护（如ECDSA），可能需要10，000-100，000个逻辑量子比特。

加密货币社区如何应对量子威胁？
社区正在采取多种措施：替换易受攻击的加密算法、设计可轻松实施量子安全技术的加密货币、通过硬分叉实施量子防护技术、监控量子计算创新进展，以及创建能够抵御量子攻击的加密钱包。

升级到量子抗性技术面临哪些挑战？
主要挑战包括：去中心化社区就升级需求达成共识、可能需要的硬分叉操作、应对前所未有的威胁而探索未知解决方案的风险，以及可能低估量子计算创新速度的风险。

量子计算对区块链和加密货币行业的威胁已不再是争论的问题。专家一致认为，量子计算成熟并强大到足以破解当今流行加密算法只是时间问题。上述项目已经开始为此未来做准备，有些选择通过实施量子抗性密码学直接解决问题，而有些则采取谨慎方法创建灵活协议，根据需要纳入现代解决方案。

行业需要持续关注量子计算技术的发展，同时加强技术研发和社区共识建设，确保加密货币生态系统能够在量子计算时代保持安全稳定。随着技术的进步，我们可能会看到更多项目加入量子抗性的行列，共同构建更加安全的数字资产未来。