一、术语表
- 账本 / 区块链 Blockchain
- 由全网节点共同维护、按时间分页装订、难以篡改的公共账本。比特币的全部家当。
- UTXO Unspent Transaction Output
- 「未花费的输出」，即账本上一张张面值各异的「整钞」。比特币没有余额概念，只有 UTXO 的集合。
- 私钥 Private Key
- 一个 0 到 2²⁵⁶ 之间的随机数，是你对币的最终控制权。丢了 = 币没了；被别人知道 = 币是别人的了。
- 公钥 Public Key
- 由私钥单向派生，可公开。量子威胁的核心对象：Shor 算法可从公钥反推私钥。
- 地址 Address
- 公钥再经哈希后的「收款账号」，形如 1… / 3… / bc1q… / bc1p…。可无限生成，建议一次性使用。
- 签名 Signature
- 用私钥对交易生成的数学凭证，证明「你有钥匙」而不暴露钥匙本身。比特币用 ECDSA。
- ECDSA
- 比特币当前使用的椭圆曲线签名算法。量子时代的第一号受害者。
- secp256k1
- 比特币选用的那条椭圆曲线的编号。台球桌之喻中的「那张桌」。
- 椭圆曲线 / 离散对数问题 ECDLP
- 「知道起点、终点和规则，反推打了几杆」的数学难题。ECDSA 安全性的地基。
- 哈希函数 Hash Function
- 把任意输入搅成固定长度指纹的单向函数（单向、雪崩、防撞）。比特币用 SHA-256 与 RIPEMD-160。
- 单向函数 One-way Function
- 正向算得飞快、反向倒推在计算上不可行的函数。现代密码学的共同地基。
- 挖矿 / 工作量证明 Mining / PoW
- 全网竞猜哈希谜题争夺记账权的机制，同时是账本不可篡改的护甲。面对量子基本无恙。
- 难度调整 Difficulty Adjustment
- 每 2016 块按全网算力自动调节谜题难度，维持约 10 分钟一页。量子算力涌入也会被它「没收优势」。
- 双花 Double Spend
- 同一笔钱花两次。量子在线攻击的目标：破解刚广播交易的签名后抢发偷窃版。
- 全节点 Full Node
- 下载并验证整本账本的电脑（全球约两万余个）。协议升级的最终裁决者。
- 软分叉 / 硬分叉
- 收紧规则的向后兼容升级（软）与改变规则的不兼容分家（硬）。比特币换锁优先走软分叉。
- BIP Bitcoin Improvement Proposal
- 比特币改进提案，协议变更的标准立项形式。量子相关的代表是 BIP-360（P2QRH）。
- 叠加态 Superposition
- 量子比特「旋转中的硬币」状态：测量前同时承载多种可能。量子并行性的来源（也是误读的源头）。
- 测量坍缩 Measurement
- 读取量子态的瞬间，叠加坍缩为单一结果。为什么量子计算机不能「一次读出所有答案」。
- 干涉 Interference
- 量子算法的魔法核心：让错误答案的概率波相互抵消、正确答案相长。降噪耳机的同款原理。
- 纠缠 Entanglement
- 多个量子比特之间的强关联（一副手套分装两盒）。是量子计算的资源，不是超光速传信。
- 退相干 Decoherence
- 环境扰动导致叠加态崩溃。量子芯片要在近绝对零度运行的原因。
- 量子纠错 / 逻辑量子比特 QEC / Logical Qubit
- 用约 1,000 个易错的物理比特编码 1 个稳定逻辑比特。衡量「真战力」的单位——媒体报道常偷换成物理比特。
- 表面码 Surface Code
- 当前主流的量子纠错编码方案。Willow 2024 年演示的「越扩容越稳」即基于它。
- Shor 算法
- 1994 年提出的量子算法，多项式时间求解因数分解与离散对数。对 ECDSA 是斩首级威胁。
- Grover 算法
- 1996 年提出的量子搜索算法，把 N 次穷举加速到 √N，且已证明无法更快。对哈希只是「降级一半」。
- 量子傅里叶变换 QFT
- Shor 算法里的「量子耳朵」：从叠加的嘈杂中听出周期节拍。
- 后量子密码学 PQC
- 设计目标为「经典与量子计算机都难以攻破」的密码学。NIST 2024 年定稿三大标准。
- ML-KEM / ML-DSA / SLH-DSA
- NIST 三标准：加密（格）、签名（格）、签名（哈希）。比特币新锁的主要候选是后两个。
- 格密码 Lattice-based
- 基于高维格数学难题的新密码家族，Shor 的节拍术对它无效。
- P2PK
- 「直接付给公钥」的远古输出类型，公钥裸奔链上。中本聪的约 100 万枚属于此类。
- P2PKH / P2WPKH
- 「付给公钥哈希」及其隔离见证版本：公钥藏于哈希外衣，花费时才露面。量子视角下最体面的老设计。
- P2TR / Taproot
- 2021 年激活的升级。单签情形把修饰公钥直接印在链上——量子视角下近似 P2PK，常被误解为「最新最安全」。
- BIP-360 / P2QRH
- 2025 年公开草案：新增「付给抗量子哈希」的输出类型，配后量子签名。比特币换锁的主战装备。
- Q-Day
- 「密码学末日日」：量子计算机首次能破解真实世界公钥密码的那天。伤害从它之前就已开始（收割）。
- 现在收割，日后再花 Harvest Now, Spend Later
- 对已暴露公钥先记录、等机器造好再破解的攻击模式。比特币版「先存后解密」。
- 51% 攻击
- 掌握过半算力以审查或重组区块。量子对挖矿帮助有限，且比特币还有「社会共识回滚」这层装甲。
- 助记词 / 种子 Seed Phrase
- 12–24 个单词，私钥的人类可备份形式。链上几百万枚死币提醒你：备份它比担心量子更紧迫。
二、数据速查（全书的数字都出自这里）
| 数字 | 数值 | 出处 / 说明 |
|---|---|---|
| 破解一把 secp256k1 私钥所需（2022 估） | ≈ 2,330 逻辑比特；小时级速度需 ~3 亿物理比特，10 小时级约 1,300 万 | Webber et al., arXiv:2110.00002（2022） |
| 算法优化后的最新需求（2025–26） | 最低报至 ≈ 835 逻辑比特（门数 +20 倍的折衷） | 多团队电路优化研究；趋势：硬件门槛持续下降 |
| 2026 年最强量子硬件 | 千级物理比特（IBM Condor 1,121；Willow/祖冲之三号 105）；纠错逻辑比特「几十」量级 | 各厂商 2023–2026 公开信息 |
| 纠错里程碑 | 2024-12：Google Willow 首次实现 below-threshold 纠错 | Google Research 官方博客 |
| 产业路线图 | IBM Starling（2029，约 200 逻辑比特容错机）→ Blue Jay（2033，约 2,000 逻辑比特） | IBM Quantum 路线图（2025-06 发布） |
| NIST 换代时间表 | RSA/ECC 2030 弃用、2035 禁用 | NIST IR 8547（草案） |
| 三大 PQC 标准 | FIPS 203 (ML-KEM)、204 (ML-DSA)、205 (SLH-DSA)，2024-08 定稿 | NIST |
| 签名大小对比 | ECDSA ≈ 64 B；ML-DSA-44 ≈ 2.4 KB；SLH-DSA ≈ 8–50 KB | 标准文档；解释块空间难题 |
| 量子危险区币量 | ≈ 400–650 万枚（占流通 20–30%）；其中 P2PK ≈ 140–180 万枚 | Deloitte（2017）至 BitMEX Research（2025）等估算，口径不同 |
| 中本聪钱包 | ≈ 100 万枚，P2PK，2009–2010 挖出，从未移动 | 链上公开可查（1A1zP 开头地址） |
| 因遗忘而死亡的总币量 | 普遍估计 200–400 万枚 | Chainalysis 等链上分析机构多年估算 |
| Grover 对哈希/挖矿 | 2²⁵⁶ → 2¹²⁸（原像）；量子矿机单位能效远劣于 ASIC，且不可并行 | 第 4、5 章的推理依据 |
| 比特币确认窗口 | 约 10 分钟/块，交易普遍 10–60 分钟内确认 | 在线攻击（快刀）时间压力的来源 |
| 反击战节点 | 2025：BIP-360（P2QRH）草案；2025-07：BitMEX Research 测试网首笔后量子签名交易 | BIPs 仓库与 BitMEX Research 博客 |
| 公开悬赏 | Project Eleven「Q-Day Prize」：1 BTC 悬赏用量子机破解玩具级 ECC | 2025 年启动；截至快照日无人成功 |
三、延伸阅读（一手优先）
论文与标准
- Shor, P. (1994). Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer —— 一切的开始（arXiv:quant-ph/9508027）。
- Grover, L. (1996). A fast quantum mechanical algorithm for database search（arXiv:quant-ph/9605043）。
- Webber, M. et al. (2022). So you think quantum computing is not a threat to Bitcoin?（arXiv:2110.00002）—— 第 6 章资源估算的主来源。
- NIST 后量子密码学项目页与三大标准（csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography）；换代时间表见 NIST IR 8547。
比特币侧
- BIP 仓库（github.com/bitcoin/bips）—— 关注 BIP-360 (P2QRH) 及量子相关提案的讨论进展。
- BitMEX Research 博客（bitmex.com/research）—— 危险区币量估算与 2025 年测试网后量子交易实验。
- Bitcoin Optech（bitcoinops.org）—— 每周技术通讯，量子升级的讨论会在这里留档。
- 中本聪 2010 年关于 SHA-256 与丢失币的论坛原帖（bitcointalk.org）—— 终章两段引文的出处，建议读原文。
量子侧
- Google Willow 纠错里程碑（blog.google/technology/research）。
- IBM Quantum 路线图（ibm.com/quantum/roadmap）。
- Global Risk Institute《Quantum Threat Timeline》年度专家调查（globalriskinstitute.org）。
- IBM Quantum Learning 平台与 3Blue1Brown 的线性代数系列（quantum.cloud.ibm.com）—— 想真正学量子计算，从这里起步。
注：外部链接会随时间失效或更新，若链接失灵，用标题去搜索即可找到最新版本。