比特币与以太坊面临的量子攻击威胁,被最新研究拉近了一步。由以太坊基金会、Theta Labs、StarkWare 等机构研究人员组成的团队,在 ECDSA.Fail 开放挑战中优化了 Shor 算法的一项关键计算步骤,把资源预估从 Google Quantum AI 今年 3 月给出的 30 亿,降到 15 亿以下。
这项研究通过 CoinDesk 获取的论文披露。核心成果是一套量子电路设计,能够在更小的机器上完成 Shor 算法所需的椭圆曲线点加法计算,目标直指比特币与以太坊使用的 secp256k1 椭圆曲线密码学。
论文给出的两组核心指标
论文描述的电路使用 1,151 个逻辑量子位与约 130 万个 Toffoli gate。前者可以理解为机器规模,后者对应工作负荷:所需量子位越少,代表机器需求越小;gate 越少,代表机器要完成的计算任务越少。
研究团队将这两项指标合并为一个综合“分数”。按照这一口径,新电路的分数约为 15 亿,低于 Google Quantum AI 今年 3 月公布的 30 亿。论文同时提醒,两种设计的记账规则并不完全一致,直接比较存在局限,但差距仍然明显。
论文还给出了第二个版本。这个版本更贴近 Shor 算法的实际运行方式,综合分数约为 19.6 亿,同样低于 Google 的数字。
ECDSA.Fail 挑战在 8 周内收到 400 多次有效提交
这组成果来自 Eigen Labs 发起的 ECDSA.Fail 开放挑战。这是一项面向全球研究人员的众包竞赛,目标是持续优化 Shor 算法的核心步骤。
按照论文披露的信息,超过 100 名参与者在约 8 周时间里提交了 400 多笔有效结果。每一次成功改进,都会成为下一轮优化的起点。
AI 编码代理人在其中承担了大量实现、重复测试和细节优化工作,研究人员则把精力集中在研究方向选择和设计层面的调整。论文没有精确拆分人类与 AI 各自贡献了多少,但文中呈现的研发模式很明确:由人类负责策略,AI 负责迭代。
值得留意的是,论文主要成果以 7 月为截止点。此后研究还在继续推进。后续一个设计把综合分数进一步压到约 12.6 亿,另一个方案把机器需求降到 813 个逻辑量子位,但代价是计算量显著增加。
主笔:攻击并非迫在眉睫,但补救需要多年
Theta Labs 联合创始人兼 CTO、论文主笔 Jieyi Long 对 CoinDesk 表示:「None of this is urgent because an attack is imminent. It is urgent because the remedy takes years and cannot be applied retroactively.」
这句话对应了当前量子风险的两面。就现状而言,还没有任何量子计算机可以对比特币或以太坊发起现实中的有效攻击,所以风险并非眼前立刻发生;但一旦攻击能力真正出现,届时再启动补救将来不及,因为协议升级需要数年推进,而且已经暴露过公钥的地址无法被追溯性保护。
论文也明确划出了边界。这次研究并没有优化完整攻击流程,只覆盖了其中一个主要计算步骤。物理层错误校正、完整 Shor 算法流程,以及在真实量子硬件上运行的成本,都没有纳入这次估算。因此,目前市场上并不存在可以利用这项成果直接攻破比特币或以太坊的机器。
美国量子硬件投入也在同步推进
在软件优化向前推进的同时,量子硬件也在加速。美国商务部本周完成了 3 笔 CHIPS Act 补助,分别提供给 Rigetti、D-Wave 与 Quantinuum,每笔最高 1 亿美元,并取得少数股权。
这些资金直接指向更大规模的容错量子计算机,而那类硬件才是真正能够运行 Shor 算法的平台。按论文与报道给出的脉络,量子威胁正在沿两条路径同时推进:一条是硬件规模扩大,另一条是软件优化让同样硬件完成更多工作。
研究团队这次给出的结论是,第二条路径的推进速度比此前预期更快。也就是说,不一定要等到全新一代机器出现,现有路线图上的硬件配合更高效的电路设计,就可能比更早时候的估计更快接近攻击门槛。
BTC 与 ETH 当前面临的差异
比特币和以太坊目前都使用 secp256k1 椭圆曲线密码学,这正是这项研究锁定的对象。一旦 Shor 算法能够在足够规模的量子计算机上运行,攻击者就可能从公钥推导出对应私钥,并伪造交易。
比特币目前仍有一层天然缓冲:没有使用过、也就是没有发出过交易的地址,其公钥尚未暴露在链上。只有地址发出过交易、公钥已经出现在链上时,才会面临量子攻击风险。不过,这种缓冲并不适用于所有钱包,尤其是交易所热钱包、长期活跃地址以及早期巨鲸地址。
以太坊方面,2027 年的 Hegotá 升级已经把量子抗性列入议题,但具体方案仍在讨论中。报道提到,这类升级会涉及共识层和账户模型的调整,时间安排与技术复杂度都不低。
相关文章与背景信息
这篇报道提到的前情包括:Galaxy Digital 推出「比特币量子就绪计划」,投入 500 万美元资助后量子密码开发;QuFi 上线后量子验证平台,并在比特币测试网上完成实测。
原文还列出了其他相关报道,包括 BTQ 推出 Bitcoin Quantum 测试网,以及市场价格相关内容,但这些并不构成此次研究结论的一部分。

