原话导读 · SATONAMO 整理

如果 SHA-256 被攻破,比特币怎么办?

提前更换算法,或先确认可信的旧账,中本聪谈过两种应对思路。读完他的原话,再看量子计算会怎样威胁哈希与付款签名。

SHA-256 参与比特币的挖矿与区块链接。2010 年,有人问它被破解后怎么办,中本聪分别谈了有预警的迁移,以及突然失效后的处置。

他当时怎样看待被破解的可能?

2010 年,中本聪区分了普通算力增长与破解方法的突破,并据此表达了对 SHA-256 的信心。以下是他当时的判断。

SHA-256 非常强。它不像 MD5 到 SHA1 那种渐进的一步。除非出现某种重大的突破性攻击,它可以用上几十年。
中本聪 · · Bitcointalk原文与上下文
在我们有生之年,SHA256 不会被摩尔定律式的算力提升攻破。如果它会被攻破,那会是某种突破性的破解方法。能把破解 SHA256 所需的计算量降到可行范围的攻击,很可能也会顺带重创 SHA512。
中本聪 · · Bitcointalk原文与上下文

逐渐暴露弱点:提前迁移,保护旧账

他的设想包含两个动作:约定启用新算法的区块高度,以及给旧区块保存新哈希。

如果哈希是逐渐失效的,我们可以有序地过渡到新哈希。软件可以被设定为在某个区块号之后开始使用新哈希。所有人都必须在那时之前升级。软件可以保存所有旧区块的新哈希,确保无法使用一个与旧哈希相同的不同区块。
中本聪 · · Bitcointalk原文与上下文

突然被彻底攻破:先确认哪段历史可信

他设想先确认攻击发生前的诚实链,再换算法继续。原帖没有给出参与者如何达成这项共识的完整方案。

如果 SHA-256 被彻底攻破,我想我们可以就"麻烦开始之前哪条是诚实的区块链"达成共识,把它锁定,然后用新的哈希函数从那里继续。
中本聪 · · Bitcointalk原文与上下文

补充:量子计算还会威胁付款签名

以下为本站补充的技术背景。SHA-256 哈希与付款签名承担不同任务,量子算法对它们的影响也不同。

对于哈希,Grover 算法理论上能加速搜索,例如根据一个哈希值寻找对应的输入。实际攻击还受到量子硬件与计算成本的约束;这种加速本身,不能等同于 SHA-256 已被实用攻破。

对于签名,比特币使用的 ECDSA 和 Schnorr 都基于椭圆曲线。足够强大的容错量子计算机,理论上可用 Shor 算法从已知公钥推算私钥,进而伪造花费签名。应对这类风险,还需考虑抗量子签名升级和已有资金的迁移,仅更换挖矿哈希无法解决。

NIST:量子计算对哈希与公钥密码的不同影响

NIST:Grover 算法的实际限制

BIP 340:比特币的椭圆曲线签名

读完这几段原话

中本聪设想过更换算法、延续账本,但实施需要提前准备与网络协调。量子计算带来的签名风险,还涉及谁有权花费现有资金,需要单独处理。

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