量子緊急狀況：以太坊與時間賽跑

以太坊準備應對量子威脅。社區對 Buterin 的新提案有何反應？危險有多真實？

量子運算技術的指數級進步對區塊鏈平台提出了嚴峻的挑戰，可能會破壞構成這些網路基石的安全協議，以太坊（ETH）也不例外。 

為了應對這個緊迫問題，以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 率先發起了以太坊研究討論，旨在解決和減輕量子計算對以太坊帶來的漏洞。

深入探討 Buterin 的策略 

Buterin 預見了潛在的“量子緊急情況”，量子運算能力的出現可能會導致以太坊資產大規模被盜。

為了應對這一迫在眉睫的威脅，Buterin 提出了一種多方面的方法，首先是實施以太坊網路的硬分叉。 

這種硬分叉將有效地將網路恢復到任何潛在盜竊發生之前的狀態，要求用戶採用專門設計用於阻止未來攻擊的新錢包軟體。

Buterin 策略的核心是採用以太坊改進提案（EIP）7560 中概述的新交易類型。此交易類型利用先進的加密技術，包括 Winternitz 簽章和 STARK 等零知識證明技術，旨在保護交易免受量子攻擊通過保護用戶的私鑰免遭洩漏來進行攻擊。

此外，Buterin 主張將 ERC-4337 帳戶抽象化整合到智慧合約錢包中，透過防止簽署過程中私鑰暴露來提高安全性。 

帳戶抽象化充當“智能合約錢包”，使用戶能夠與以太坊網路進行交互，而無需擁有私鑰或需要維護以太幣來支付交易成本。

如果發生量子緊急情況，未從以太坊錢包執行交易的用戶將繼續受到保護，因為只有他們的錢包地址是公開的。 

Buterin 還表示，理論上，實施擬議的硬分叉所需的基礎設施可以立即開始開發。

社區反應

以太坊社群正在積極討論 Buterin 的硬分叉策略提案，以保護以太坊免受可能的量子攻擊。這個話題引起了會員們的興趣和關注。

儘管人們認識到為量子威脅做好準備的重要性，但人們對這些措施對能夠存取量子運算的惡意使用者的有效性表示懷疑。社群成員 DogeProtocol 提出了在量子電腦可以入侵以太坊錢包的情況下識別合法帳戶持有者與攻擊者的問題。

DogeProtocol建議使用NIST標準化演算法與經典演算法結合。然而，由於許多後量子方法中的簽章和公鑰大小較大，這可能會導致更大的區塊大小。

另一位社群成員 nvmmonkey 建議採取先發制人的策略。他們建議在以太坊節點網路中整合機器學習系統，以發現可能表明不安全活動的大型可疑交易，從而觸發 Stark 緊急分叉等緊急協議。

量子電腦為區塊鏈帶來的風險

區塊鏈技術，包括比特幣和以太坊等加密貨幣，依賴橢圓曲線數位簽章演算法（ECDSA）等加密演算法來保護交易並維護分散式帳本的完整性。 

然而，量子演算法，尤其是 Peter Shor 在 1994 年開發的 Shor 演算法，可能會解決橢圓曲線上的離散對數問題，從而構成威脅，而橢圓曲線是 ECDSA 安全性的基礎。 

這種能力可以讓量子電腦偽造數位簽名，從而控制與這些簽名相關的任何資金。

量子電腦還可能破壞區塊鏈技術中的其他加密實踐，包括哈希過程，這是挖掘和創建新區塊的核心。 

雖然雜湊（例如比特幣中的SHA-256）不會被Shor 演算法直接破解，但Grover 演算法（另一種量子演算法）理論上可以加速查找散列原像的過程，儘管加速速度不如Shor 加密演算法那麼顯著。 。

量子飛躍：我們準備好了嗎？

儘管目前的量子電腦尚無法在實際規模上突破 ECDSA，但快速的進展表明這種威脅可能在未來幾年內成為現實。谷歌計劃在 2029 年建造一台能夠無錯誤地處理廣泛的商業和科學計算的量子電腦。

IBM 最近推出了“IBM Quantum Heron”，這是其最先進的量子處理器。該處理器以其高性能和低錯誤率而脫穎而出。 IBM 也推出了 IBM Quantum System Two，這是一款新型模組化量子電腦。該系統已在紐約投入運行，旨在處理複雜的科學和商業計算。

目前密碼學面臨的量子威脅是研究人員廣泛承認的事實。人們越來越重視開發和實施抗量子或後量子密碼演算法。

例如，美國國家標準與技術研究院 (NIST) 啟動了一個評估和標準化抗量子公鑰密碼演算法的流程。這些可能是在量子運算面前維持區塊鏈和其他數位基礎設施的安全性和彈性的關鍵步驟。

隨著量子電腦能力的發展，研究人員、開發人員和政策制定者的協作參與將變得至關重要。

透過優先開發和整合抗量子密碼解決方案，區塊鏈社群可以保護敏感訊息，維護數位信任，並確保區塊鏈在量子時代的持續生存能力。

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