RSA 和 Blockchain 的量子破解：截止日期更近

量子计算威胁RSA与区块链：时间线重新评估

量子计算机利用量子比特（qubits）可处于叠加态的特性，在分解大数和求解离散对数问题上具有显著优势。IBM已实现120个量子比特，并计划于2029年推出容错系统。PsiQuantum正推进光子架构，而中性原子平台已在实验室中实现对数千个量子比特的控制。

这些突破正缩小实验与实际应用之间的差距。进步源于纠错能力提升和系统可扩展性的增强。其对密码学的影响深远：秀尔算法能高效分解整数，直接威胁RSA安全。

算法优化大幅降低资源需求

最新研究重新评估了攻击所需资源。谷歌量子AI估算，仅需50万量子比特即可在几分钟内破解比特币和以太坊所用的椭圆曲线加密。加州理工、伯克利和Oratomic团队提出使用中性原子的方案：2.6万个量子比特可在数日内破解比特币签名。

RSA-2048需要更多资源，但资源效率提升的趋势已十分明确。这一紧迫性影响各行业：区块链网络和TLS协议亟需立即升级。

关键算法改进包括：

• 椭圆曲线加密所需的量子比特数量较此前估计减少10倍。
• 秀尔算法可在1万至2万个原子量子比特上实现。
• 攻击模型中已整合现实可行的纠错机制。

监管行动与企业准备情况

美国国家标准与技术研究院（NIST）设定迁移截止时间为2035年；澳大利亚目标为2030年。谷歌正将服务转向后量子加密方案，Chrome和Cloudflare已部署混合协议。

核心要点

• 椭圆曲线密码系统可能仅需50万量子比特即可被攻破，威胁时间线大幅缩短。
• 区块链与RSA均面临风险；迁移过程需数年完成。
• NIST已标准化抗量子算法，支持分阶段采用。
• 企业已开始测试混合防护系统。
• 中性原子平台的进步正加速硬件攻击能力的成熟。

背景与长期影响

RSA与ECC依赖于计算难题，而量子方法可轻易突破。威胁源于硬件进展与算法优化的双重推动。全行业影响广泛：金融科技、银行系统及物联网基础设施均需重大重构。更宏观的背景是后量子时代——基于格和哈希的签名将取代现行标准。若未能及时迁移，数据泄露与数字资产信任危机将不可避免。

转型也催生创新：抗量子协议将显著提升网络安全水平。业界正聚焦混合模型——融合传统与新型方法，以最小化过渡期风险。

— Editorial Team