# 量子計算是否正在終結區塊鏈？
## 區塊鏈的變革與威脅
區塊鏈技術改變了我們對數位交易的看法，帶來了前所未有的安全性與透明度，這是傳統銀行無法比擬的。
其中最關鍵的特性之一就是「不可篡改性」——一旦資料寫入區塊鏈，就需要更改所有後續區塊並獲得全網共識才能修改它。
然而，當量子計算逐步邁向實用階段，這項特性本身也可能使區塊鏈在後量子時代的調整變得更加困難。
## 量子電腦如何威脅區塊鏈？
Shor 演算法是一種能有效分解大數與計算離散對數的量子演算法，正是現代加密的基礎。
比特幣與許多加密貨幣依賴橢圓曲線加密（ECC）進行交易驗證，這些都容易受到量子電腦的破解。
因此，我們需要替代 ECC 與其他加密方式，讓區塊鏈在面對量子威脅時仍能維持安全。
## 不可篡改性的意義與限制
不可篡改性是指資料一旦寫入區塊鏈就無法更改，透過以下三種方式實現：
- **雜湊函數**：任何資料改動都會改變該區塊的雜湊值。
- **區塊鏈結構**：每個區塊引用前一區塊的雜湊，變更任何資料會破壞整條鏈。
- **共識機制**：多數節點需對區塊內容達成共識，才能將其加入鏈中。
這讓使用者能夠信任交易的不可變性與透明性。
但這也代表——**交易過程中公鑰會被寫入鏈上**，若量子電腦可以從公鑰推導私鑰，將可竊取資產。
## 因應策略
### 後量子加密（Post-Quantum Cryptography, PQC）
使用抗量子的替代演算法，如：
- 格基加密（Lattice-based）
- 碼基加密（Code-based）
- 雜湊基加密（Hash-based）
- 多變量加密（Multivariate）
### 加密敏捷性（Crypto-Agility）
設計能夠快速更換加密方式的區塊鏈架構。
但區塊鏈的不可篡改性讓這個過程特別困難，通常需透過**分岔（fork）**來實現。
## 分岔機制：硬分岔與軟分岔
- **硬分岔（Hard Fork）**：協議重大變更，舊節點與新節點不相容，所有參與者需升級。
- **軟分岔（Soft Fork）**：加強原有規則，舊節點仍可兼容運行。
硬分岔可用於替換加密機制，但需社群廣泛協調與共識。若未達成，可能導致鏈分裂、使用者流失與價值下降。
## Ethereum 的量子因應策略
Ethereum 已針對量子威脅提出應對方向（2023 年 9 月更新）：
- 當前使用的 **BLS 簽章演算法** 易受量子攻擊。
- 使用的 **KZG 承諾機制** 亦存在風險。
預計將以 **STARK-based** 或 **lattice-based** 簽章替代，目前仍在研究與測試階段。
Ethereum 的目標是「百年安全」，在 2030 年代量子風險成真之前完成轉型。
## 創新機會，而非危機
面對挑戰，不必悲觀。
採用「量子優先（quantum-first）」設計的區塊鏈專案，正吸引關注長期安全性的使用者與投資者。
雖然量子時代對加密基礎帶來威脅，但也帶來**創新與升級的契機**。
透過整合抗量子加密，區塊鏈將變得比以往更加安全與韌性十足。
## 參考文獻
- [原文章](https://www.btq.com/blog/is-quantum-computing-killing-blockchains)
