卡爾達諾創辦人警告：加密貨幣邁向後量子時代需要權衡取捨

卡爾達諾創辦人警告：後量子時代的加密貨幣之路並非坦途

區塊鏈開發者們正積極討論協議更新，以應對未來可能出現的量子攻擊。卡爾達諾（Cardano）創辦人查爾斯·霍斯金森（Charles Hoskinson）表示，核心問題並非技術變更本身，而是時間點的掌握。他警告，過早行動可能會對區塊鏈網路造成高昂代價。

根據霍斯金森的說法，保護區塊鏈免受未來量子攻擊所需的加密工具已經存在。他特別指出，美國國家標準與技術研究院（NIST）於 2024 年發布的後量子密碼學標準就是明證。然而，問題的關鍵在於，如果在礦工和驗證者尚未做好準備的情況下實施這些新協議，將會付出多大的成本。

「後量子密碼學的運算速度通常慢 10 倍，證明的大小大 10 倍，效率也低 10 倍，」霍斯金森在接受 Decrypt 採訪時表示，「因此，如果你採用它，基本上就是降低區塊鏈的吞吐量。」換句話說，導入後量子加密技術就像是在原本順暢的交通要道上設置了重重關卡，大幅減緩了資料處理的速度。

量子威脅：迫在眉睫還是杞人憂天？

儘管研究人員普遍認為，功能足夠強大的量子電腦終有一天能夠破解當今的密碼學，但對於這種威脅何時會成為現實，各方意見分歧。有人估計，實用型量子電腦的出現可能在幾年內，也可能需要十多年。

霍斯金森認為，在判斷量子威脅到來的速度時，不應過度關注炒作和企業時間表，而應密切關注 DARPA（美國國防高等研究計畫署）的量子基準測試計畫（Quantum Benchmarking Initiative）。該計畫旨在測試不同的量子運算方法是否能產生有用的結果。

「這是評估量子電腦是否會成為現實，以及它們何時會實現的最佳獨立客觀基準，」他說。

DARPA 已經將 2033 年設定為判斷實用規模量子運算是否可行的目標年份。

卡爾達諾的應對策略：在兩種密碼學方法之間抉擇

與包括比特幣（Bitcoin）、以太坊（Ethereum）和 Solana 在內的大多數主要網路一樣，卡爾達諾依賴於橢圓曲線密碼學。理論上，如果出現功能足夠強大的量子電腦，就可以使用 Shor 演演算法破解這種密碼學。霍斯金森表示，業界已經知道如何應對這種漏洞，但爭論的焦點在於在兩種相互競爭的密碼學方法之間做出選擇。

「你可以做出兩個重要的選擇，」霍斯金森說。「基於雜湊（Hashes）的方法，以太坊正在採用，以及基於格（Lattices）的方法，我們正在採用。」

基於雜湊的密碼學使用加密雜湊函數來建立數位簽章，這種簽章被廣泛認為可以免受未來量子攻擊。這些系統設計簡單、經過充分研究且相對保守，但主要用於簽署資料，不適合通用加密。

基於格的密碼學依賴於即使對於量子電腦來說也預計仍然困難的數學難題。格密碼學不僅支援數位簽章，還支援加密和更高級的加密工具，支持者認為這使其更適合後量子世界。

「你可以在顯示卡上執行所有的加密運算，就像執行人工智慧運算一樣，」他說。「因此，你可以重複利用數千億美元的人工智慧電腦，而無需構建 ASIC 來加速這些運算。」

循序漸進的緩解策略

然而，霍斯金森並未呼籲立即進行全協議範圍的變更，以支持其中一種方法。相反，他描述了一種分階段的緩解策略。他提到的一種選擇是使用諸如 Mithril 和注重隱私的 Midnight 側鏈等系統，創建卡爾達諾帳本歷史的後量子簽名檢查點。

「這些系統總是存在權衡取捨，」他說。「你不能從即時最終性轉變為機率最終性。一旦你做出這個決定，你就必須接受這個決定，並承擔其後果。」在面對未來的量子挑戰時，加密貨幣社群需要謹慎權衡各種方案的利弊，做出最符合長期利益的選擇。

後量子時代的區塊鏈技術挑戰

隨著量子電腦技術的發展，區塊鏈技術正面臨前所未有的安全挑戰。傳統的加密演算法，如橢圓曲線密碼學（ECC）和 RSA，在量子電腦的強大運算能力面前顯得脆弱不堪。這意味著，如果沒有有效的防禦措施，區塊鏈網路中的交易、數位簽章以及其他敏感資訊都將暴露在風險之中。

因此，後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography，PQC）應運而生。PQC 旨在開發一種新的加密演算法，即使在量子電腦存在的情況下，也能夠保證資料的安全。目前，PQC 的研究方向主要集中在以下幾個方面：

• 格基密碼學（Lattice-based Cryptography）：基於數學中的格問題，被認為是抵禦量子攻擊最有希望的方法之一。
• 雜湊基密碼學（Hash-based Cryptography）：利用雜湊函數的單向性，即使量子電腦也難以破解。
• 多變量密碼學（Multivariate Cryptography）：基於解多變量多項式方程組的困難性，但其安全性仍存在爭議。
• 代碼基密碼學（Code-based Cryptography）：基於糾錯碼的解碼問題，但其金鑰尺寸較大。

面對後量子時代的挑戰，區塊鏈開發者需要積極探索和採用新的加密技術，以確保區塊鏈網路的安全性和可靠性。這不僅關乎技術層面的更新，更需要整個社群的共同努力和協作。

台灣區塊鏈產業的應對策略

台灣的區塊鏈產業在面對後量子時代的挑戰時，也需要積極應對，採取相應的策略。以下是一些可能的方向：

• 加強產學研合作：鼓勵學術界、研究機構和企業加強合作，共同研究和開發後量子密碼學技術，培養相關人才。
• 推動標準化和認證：制定後量子密碼學的相關標準和認證體系，確保技術的品質和安全性。
• 鼓勵創新應用：鼓勵區塊鏈企業將後量子密碼學應用於各種場景，如金融科技、供應鏈管理、醫療保健等，提升產業的競爭力。
• 加強國際交流：積極參與國際後量子密碼學的研討會和交流活動，了解最新的技術發展趨勢，與國際同行合作，共同應對挑戰。

總之，後量子時代的區塊鏈技術挑戰是一個複雜而嚴峻的問題，需要全球社群的共同努力才能解決。台灣的區塊鏈產業應該積極應對，加強產學研合作，推動標準化和認證，鼓勵創新應用，加強國際交流，共同迎接後量子時代的到來。