量子時代逼近，零知識證明能成為比特幣最後的防線？
Arpa Network 執行長 Felix Xu 指出外界或許仍在爭論量子運算真正到來的時間點，但有一點已無法否認：量子時代正加速逼近，且勢在必行。對區塊鏈產業而言，現在正是主動接觸並深入理解零知識證明（Zero-Knowledge Proof）的關鍵時刻，因為這項技術有潛力成為守護比特幣 BTC 等核心加密資產的重要防線。
量子運算可以輕易計算數學難題
近年來，量子運算發展捷報頻傳。研究人員不斷突破技術極限，為藥物研發、材料科學、金融建模與複雜最佳化問題開啟全新的篇章。然而，在這些振奮人心的進展背後，一顆隱形的定時炸彈正悄然逼近 Web3 生態系，全球價值約四兆美元的區塊鏈資產，其安全基礎可能被量子電腦瓦解。
Google 在自然雜誌上發表了可驗證的研究結果，證明量子晶片有助於學習自然界中各種系統的結構，從分子到磁體再到黑洞，其運行速度比世界上最快的超級電腦上最好的經典演算法快 13000 倍。這些結果令人震驚之處在於，它們並非像先前的例子那樣基於人為設定的基準，而是基於具有直接科學價值的應用問題。
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去年十二月，Google 公布量子晶片 Willow 的實驗成果：一項計算在不到五分鐘內完成，而即便動用最先進的傳統電腦，也需要約十萬億億年才能算完，量子優勢不再是抽象議題，而是逐步走向現實。
以太坊和比特幣都依賴橢圓曲線數位簽章演算法（ECDSA），而該演算法極易受到 Shor’s Algorithm (肖爾演算法) 的攻擊。肖爾演算法是一種量子演算法，於 1990 年代設計，用於快速計算大整數的質因數，這對經典電腦來說是一個完全無法解決的問題。
肖爾演算法可以如何破解區塊鏈？
肖爾演算法利用量子力學的特性（量子疊加、干涉與糾纏），讓量子電腦快速分解大整數質因數、計算離散對數，而這正是 RSA、ECDSA 等公鑰加密安全性的根基。
這意味著：
- 私鑰可以從公開的公鑰中被計算出來
- 簽章可以被偽造
- 資產所有權可被直接奪走
理論上，量子計算甚至可破解比特幣
現代區塊鏈體制包括比特幣與以太坊，大多建立在經典電腦難以破解的數學難題上，然而，量子電腦可以從根本上瓦解這些假設，一旦足夠強大的量子電腦出現，現行的公鑰加密體系將形同虛設。
潛在攻擊者已經形成組織
更令人警惕的是，現在收集，未來解密的潛在攻擊模式早已開始。潛在攻擊者，包括國家級單位與高度組織化的駭客，正大量囤積加密的區塊鏈資料，從交易紀錄、錢包公鑰到託管備份，等待量子技術成熟後一次性破解。每一次交易的廣播、每一個暴露在鏈上的公鑰，都是未來攻擊的素材。
末日降臨？
超過六百萬枚比特幣仍存放在早期、對量子攻擊高度敏感的帳戶結構中，其中甚至包含中本聰從未動用的一百一十萬枚比特幣。這些資產很可能成為所謂的 Q 日，(Q Day ，意思是量子電腦足以破解公鑰密碼的那天）末日來臨時的最早受害者。
產業裡仍有許多人認為對量子運算的恐懼本身，可能比量子運算更危險。然而，以太坊創辦人 Vitalik Buterin 也已公開示警，他預估 2030 年，以太坊被量子技術破解的機率為 20 %。
零知識證明（Zero-Knowledge Proof) 可能成為解方？
在這樣的背景下，零知識證明（Zero-Knowledge Proof, ZK）可能成為關鍵解方。零知識技術允許一方在不揭露任何底層資訊的情況下，向另一方證明某個敘述為真。隨著技術演進，ZK 證明的生成時間已從數小時縮短至數秒，檔案大小也大幅壓縮，使其開始具備大規模應用的可行性。
更重要的是，零知識證明可以建立在抗量子數學基礎之上。例如基於雜湊的 zk-STARK，或基於格問題的加密系統，都不依賴易受量子攻擊的橢圓曲線假設。即使面對強大的量子電腦，這些結構仍被認為難以破解。
雖然抗量子 ZK 證明在體積與驗證成本上仍高於現行方案，但其科技價值無可取代，它為區塊鏈提供了一條漸進式的升級路徑，無需在短時間內對底層協議進行高風險的全面替換，而是允許新舊密碼體系在過渡期共存，逐步提升整體安全性。
量子技術對 Web3 並非只有威脅，也蘊含機會。傳統電腦只能生成可預測的「偽隨機數」，這使得驗證者選擇、去中心化彩票等機制，理論上存在被操縱的空間。相對地，量子系統能產生真正不可偽造的隨機性，為區塊鏈提供公平、可驗證且無法操控的隨機信標，補上長期存在的結構性缺陷。
歷史經驗顯示，大型區塊鏈協議的底層升級往往需要數年時間，而去中心化本身也使協調更加困難。正因如此，產業不能等到量子電腦真正擊破 ECDSA 之後才倉促應對。
風險提示
加密貨幣投資具有高度風險，其價格可能波動劇烈，您可能損失全部本金。請謹慎評估風險。
