Google 警告：五種量子攻擊路徑可能使 1000 億美元面臨以太坊風險

Google Quantum AI 週一晚些時候發布的論文，引發的線上反應大多聚焦在 bitcoin。這起九分鐘攻擊、竊取機率 41% 以及可能已暴露的 690 萬比特幣（BTC）。

以太坊的部分受到的關注較少。它更值得被關注。

該白皮書由以太坊基金會（Ethereum Foundation）研究員 Justin Drake 與史丹佛大學 Dan Boneh 共同撰寫，繪出了量子電腦可能攻擊以太坊（Ethereum）的五種方式，且每一種都鎖定網路的不同部分。

以目前價格計算，合計暴露金額超過 1000 億美元，而連鎖效應可能會遠比這更大。

永遠無法隱藏的錢包

在 bitcoin 上，你的公鑰（與資金綁定的加密身份）可以在你花費之前一直藏在雜湊值後面——一種數位指紋。於以太坊（Ethereum）而言，使用者一旦送出交易，其公鑰就會永久在區塊鏈上被看見。

若不完全放棄該帳戶，就沒有辦法輪替它。Google 估計，依餘額計算的前 1,000 個以太坊錢包（持有約 2,050 萬 ETH）已暴露。

若一台量子電腦每九分鐘破解一把鑰匙，就可能在不到九天的時間內處理完這 1,000 個。

支撐 DeFi 的主鑰

以太坊（Ethereum）上的許多智慧合約（作為驅動借貸、交易與穩定幣發行的自動執行程式）都會賦予少數管理員帳戶（admin accounts）特殊權限。這些管理員可以暫停合約、升級其程式碼，或轉移資金。

Google 發現，至少有 70 個主要合約在鏈上暴露了管理員鑰匙，持有約 250 萬 ETH。但更大的風險在於：這些鑰匙除了 ETH 之外還控制什麼。

管理員帳戶也負責像 USDT 與 USDC 這類穩定幣的鑄造權限。這意味著：一旦量子攻擊者破解其中一把鑰匙，就能印出無限量的代幣。白皮書估計，大約 2,000 億美元的穩定幣與代幣化資產在以太坊（Ethereum）上依賴這些脆弱的管理員鑰匙。

即使偽造其中一把，也可能在每一個把這些代幣當作抵押品的借貸市場引發連鎖反應。

建立在脆弱數學之上的第 2 層

以太坊（Ethereum）透過第 2 層（Layer 2）網路處理其大多數交易——例如 Arbitrum 與 Optimism 這類獨立系統會在主鏈之外處理活動，並回報結果。

這些 L2 依賴以太坊（Ethereum）內建的加密工具，而這些工具都不具備抗量子能力。白皮書估計，至少有 1,500 萬 ETH 分散在主要 L2 與跨鏈橋（cross-chain bridges）之間已暴露。

僅有 StarkNet（StarkNet），它使用的是一種不同的數學，基於雜湊函數（hash functions），而不是橢圓曲線（elliptic curves），被認為是安全的。

攻擊質押系統（staking system）

以太坊（Ethereum）透過權益證明（proof-of-stake）來確保自身安全；在該機制下，驗證者（validators，將 ETH 作為抵押鎖定在網路上的參與者）會對哪些交易是有效的進行投票。這些投票使用一種數位簽名方案來進行驗證，而白皮書認為該方案對量子電腦是脆弱的。

大約有 3,700 萬 ETH 進行質押。若攻擊者攻破了三分之一的驗證者，網路就無法再完成交易的最終確認。若是達到三分之二，攻擊者就能改寫區塊鏈的歷史。

白皮書指出：如果質押集中在大型資金池，例如 Lido（約 20%），那麼針對單一供應商的基礎設施就可能大幅縮短攻擊時間表。

你只需要執行一次的漏洞利用

這是一個沒有先例的向量。以太坊（Ethereum）使用一個稱為「資料可用性取樣」（Data Availability Sampling）的系統，用來驗證由 L2 網路發布的交易資料是否確實存在。該系統依賴一次性的設置儀式（setup ceremony），該儀式產生了一個秘密數字，原本應該在之後被銷毀。

量子電腦可以從公開可取得的資料中回復這個秘密。一旦回復成功，它就會成為永久性的工具——一段普通軟體。此後它可以永遠偽造資料驗證證明，而不再需要再次具備量子存取能力。

Google 將這個漏洞利用描述為「可能具有可交易性」（potentially tradable）。每一個依賴以太坊（Ethereum）blob（blob data）系統的 L2 都會受到影響。

以太坊的先發優勢與其限制

該白皮書的共同作者之一 Drake 位於以太坊基金會（Ethereum Foundation）內部。基金會上週推出了一個後量子（post-quantum）研究入口網站，由八年的工作提供背書；測試網路每週都在推出，而多分叉（multi-fork）的升級路線圖則以 2029 年為目標，瞄準抗量子密碼學（quantum-resistant cryptography）。

以太坊（Ethereum）的 12 秒區塊時間也讓即時的交易竊取比起比特幣（bitcoin）更困難；在比特幣上，出塊需要 10 分鐘。

但白皮書很明確：升級以太坊的基礎層（base layer）並不會自動修復已部署在其上的成千上萬個智慧合約（smart contracts）。每個協議（protocol）、橋（bridge）與 L2 都需要各自獨立升級自己的程式碼並輪替自己的鑰匙。沒有任何單一實體控制這個過程。