金色財經
銀行網站的加密連接,和比特幣錢包里的簽名,底層都是同一類公鑰密碼:橢圓曲線或 RSA。
上周五,Anthropic 公布了一項研究:讓 Claude Mythos 5 連續跑 53 個小時,重畫了橢圓曲線點加法的量子電路。這一環節占了量子攻擊比特幣簽名時的大部分量子比特和運行成本。
量子計算機要破解比特幣的簽名,得同時滿足兩個條件:機器夠大,運行方案夠省。機器現在還差得遠。但方案這一頭,AI 剛剛把其中成本最高的一環重新設計了一遍。
點加法里最貴的部分是模反轉。傳統電腦用一種叫 divsteps 的算法,跑得很快。搬到量子電路里就麻煩了:量子計算必須可逆,每一步選了哪個分支,都得存下來,才能倒着算回去清理草稿。存這些記錄要占大量量子比特。
Claude 發現記錄可以不存。每一步算完,手裡剩下的那對數字,本身就帶着足夠的痕跡,能反推出剛才走了哪個分支。它先試了幾條簡單規則,在 256 位的數字上全部失效。之後改為從數學上推導,證明了一組代數恆等式,再用 Lean 對 divsteps 的核心性質做了形式化證明。
最終設計比此前最省量子比特的方案多用約 12% 的量子比特,Toffoli 門(衡量量子計算耗時的核心指標)降到約 十七分之一。
同樣的做法(寫成代碼、自動打分、循環迭代)被用到另外 7 項任務上,每項的改進來自不同的發現。最大的一項把量子比特與門數量的乘積壓低了 39 倍。
Anthropic 自己給了一個對照:量子化學裡一項估算,從 50 萬億個 Toffoli 門降到 3.4 億個,多個研究團隊接力幹了 8 年。這次是一次 53 小時的連續運行。
這裡要分開兩個數字:一個是某個電路模塊的成本,另一個是完整攻擊的成本。前者下降,不等於後者按同樣比例下降。
第一,優化的只是一個模塊。 從輸入比特幣公鑰到恢復私鑰,中間還有其他計算步驟、糾錯開銷、硬體架構和運行時間。只有把新電路放回完整攻擊方案,重新核算全部資源,才知道最終省了多少。
第二,十七分之一有明確的對手。 它比的是 Luo 等人的方案:約 6950 萬個 Toffoli 門、838 個邏輯量子比特。Claude 的方案是約 400 萬個門、935 個。
換一個對手,結論就變了。Schrottenloher 今年的方案只要約 190 萬個門,但需要 1,446 個邏輯量子比特。Claude 的電路門數是它的 2.1 倍,量子比特少約 35%。門多還是量子比特多,哪個更要緊,取決於具體硬體的約束。這更像是多了一個可選的設計點,不是全面碾壓。
第三,電路允許極少數輸入失敗。 規格容忍的失敗率是每次點加法最多 2×10⁻⁴,用來換取更少的資源。Lean 證明也只覆蓋 divsteps 的部分性質,不覆蓋整條電路和門數估算。
第四,沒有在任何量子硬體上跑過。 驗證靠的是自動評估程序對候選電路的模擬檢查。Anthropic 也承認,Claude 早期偏保守,會反覆核驗已經站得住的結論,研究者要求它同時走多條路線,並不時提醒它放開思路。
所以這項研究推不出"破解比特幣的時間縮短了十七倍"。它證明的是:在關鍵模塊上,現有設計還有明顯的優化空間,而 AI 已經能參與尋找這些改進。
比特幣用的是 secp256k1 曲線。破解它的估算,這幾年一直在掉。
2017 年,微軟研究人員的估算是約 2,330 個邏輯量子比特、2.3×10¹¹ 個 Toffoli 門。
今年 3 月底,谷歌量子 AI 團隊(合作者包括以太坊基金會的 Justin Drake 和斯坦福大學的 Dan Boneh)給出了兩套電路:一套不到 1,200 個邏輯量子比特、不到 9000 萬個門,另一套不到 1,450 個邏輯量子比特、不到 7000 萬個門,都只需不到 50 萬個物理量子比特。在"預先算好一半、等待目標出現"的場景下,運行時間約 9 分鐘。9 月,量子計算公司 IonQ 又估算,用約 2 萬個離子阱量子比特,約 26 天可以做一次。
2017 年到今年 3 月,估算下降隔了近 9 年;到 9 月,IonQ 的新估算只隔了半年。
硬體這一頭,Anthropic 在原文里寫的是:目前的量子計算機只有幾百到幾千個量子比特。已演示的邏輯量子比特在幾十個到近百個之間。據 Project Eleven 今年 4 月的 Q-Day 獎項記錄,公開演示里在真實量子硬體上破解的最大橢圓曲線密鑰只有 15 位。
另一篇今年的論文 ECDSA.Fail 以"開放式自動研究"為題,優化的同樣是點加法這一步。Project Eleven 也說,下一輪挑戰會聚焦前沿 AI 模型與量子密碼分析的交叉。
Anthropic 的研究與谷歌、IonQ 的估算不能直接相加換算:前者是單個模塊的設計,後兩者是整套攻擊的資源估算。
比特幣沒有 CEO,不能下令升級。
BIP-360 在 2 月 11 日併入官方提案庫,至今仍是草案,它只提供一種新的地址類型,用戶自願遷移。更激進的 BIP-361 由開發者 Jameson Lopp 等人提出,設想最終停止承認舊簽名,這就牽涉到長期不動的舊幣要不要被凍結,成了一場關於產權的爭論。BIP-360 聯合作者 Ethan Heilman 估計,即使現在就啟動,比特幣完整遷移到後量子也要約 7 年。
暴露面不小。據 Glassnode 今年 5 月的統計,公鑰已經公開的比特幣約 604 萬枚,占已發行量的 30.2%。
以太坊走得更主動:今年 1 月成立了專門的後量子安全團隊,維塔利克·布特林(Vitalik Buterin)在 2 月公布了路線圖。
那銀行呢?NIST(美國國家標準與技術研究院)的過渡時間表仍是草案:RSA-2048 這類 112 位強度的算法,2030 年後棄用;所有易受量子攻擊的公鑰算法,2035 年後禁用。SWIFT 計劃在 2027 年推出支持後量子密碼的 SwiftNet 8.0。點加法這項研究針對的是 secp256k1,對銀行常用的曲線有沒有同樣的效果。
銀行的問題在於—— BankInfoSecurity 的一篇評論稱,多數銀行說不清自己的密碼學部署在哪些系統。
貝萊德(BlackRock)的態度更接近"已披露"。2025 年 5 月,它在比特幣 ETF(IBIT)的註冊文件里第一次寫進量子風險,當時該基金凈資產約 640 億美元。彭博情報分析師 James Seyffart 當時提醒,這類披露本來就要羅列所有風險,包括極不可能的。
價格上,市場沒有統一說法。有分析師認為,量子風險是比特幣相對黃金走弱的原因之一。Glassnode 分析師 James Check 認為,價格偏弱主要是長期持有者拋售所致;比特幣開發者 Matt Corallo 則指出,如果量子風險真是主因,以太坊該比比特幣強得多。
銀行要重做的是盤點、替換、兼容測試和歷史系統遷移,工程量巨大,但預算和排期可以由管理層統一決定,監管機構和供應商也能一起推。費用集中,路徑清楚。
比特幣的費用分散在每個人身上。錢包、交易所、節點營運者和持幣者各自升級,沒人能保證同步。能主動遷移的持幣者可以把風險降下來,私鑰丟了或不再操作舊錢包的人,沒有這個選項。
兩邊的受益者也不同。量子硬體公司可以用更高效的算法提高機器利用率;後量子密碼的遷移,對安全服務商是一筆新業務。
Anthropic 的方法很簡單:把問題寫成代碼,配一個自動打分程序,只盯一個指標,讓模型連續迭代幾天。Anthropic 在原文里說,糾錯碼、解碼器、硬體控制這些環節也有同樣的特點,AI 可以聯合優化,設計出針對特定問題的整台容錯量子計算機。
目前這幾層基本是各自單獨設計的。如果下一輪 「53 小時」對準的是這幾層,總賬會變成多少,現在沒有人公布。這不意味著 AI 很快能獨立設計出一台破解比特幣的量子計算機,研究仍受限於任務定義、評估方法和驗證範圍。
但可以想見的是:遷移要花幾年協調,而攻擊成本的曲線並不等人。
銀行可以按 2030 年的時間表推進,比特幣也已經有了草案。可有一部分幣,既不會主動遷移,也未必還有人持有私鑰。到升級無法迴避的那一天,這些公鑰早已公開的舊資產,由誰來決定它們的命運?
來源:金色財經
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