问题

如果存在一个包含所有比特币私钥到公钥再到地址的完整数据库,并配合超算的检索能力,对比特币意味着什么?

回答
设想这样一个场景:一个包含所有比特币私钥、对应公钥以及最终地址的完整数据库,并且我们拥有能够瞬间检索这个数据库的超级计算机。这对于比特币来说,绝对不是一件小事,而是会引发一场颠覆性的危机,其影响之深远,甚至可能重塑我们对数字货币的认知。

首先,我们得明白比特币的核心安全机制。比特币的安全性,很大程度上建立在密码学的基础上,特别是椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)。简单来说,私钥是创建比特币交易的“钥匙”,它生成一个唯一的公钥,而公钥则可以派生出我们看到的比特币地址。这个过程是单向的,从私钥推导出公钥和地址是容易的,但从公钥反推出私钥,在当前的计算能力下,几乎是不可能的任务,这正是比特币的“安全基石”。

现在,我们假设这个“完美数据库”和“超级计算能力”真的存在了。这意味着什么?

1. 私钥的“公开”与财富的终结:

所有财富瞬间暴露: 这个数据库就像一本拥有所有银行账户密码和所有者身份的账本,而且这本账本是公开透明的(当然,在我们的假设场景下,它被“完美”地存储和检索)。一旦数据库建立,并且有了超算的检索能力,任何知道数据库存在的人,都可以通过查询找到任意一个比特币地址对应的私钥。
“窃取”的定义改变: 在这个场景下,所谓的“窃取”不再是技术上的破解,而是“拿到钥匙”。谁拥有了私钥,谁就拥有了控制该地址中比特币的权力。对于所有持有比特币的地址来说,他们的私钥都将不再是秘密。
比特币的价值瞬间蒸发: 比特币的价值,很大程度上来自于它的稀缺性和安全性。一旦私钥不再是私有的,那么比特币的“去中心化”和“不可篡改”的特性将遭受毁灭性的打击。想象一下,所有账户的密码都暴露了,你还会把钱存在银行吗?同样的道理,一旦私钥被公开,没有人会再信任比特币作为一种价值储存或交换媒介。持有者会争先恐后地将比特币转移到安全的(假设存在的)新系统中,但市场信心一旦崩溃,其价值将趋近于零。

2. 对区块链的意义:

区块链不再是“区块链”: 区块链之所以安全,是因为要篡改它需要巨大的算力去解决计算难题,并且还要“说服”网络中的大多数节点。但这个假设场景下,我们关注的不是篡改区块链本身,而是直接获取控制权。当私钥公开后,任何人都可以直接在区块链上发起交易,将比特币转移到自己的地址。这意味着,区块链作为信任的载体,其意义也变得微不足道了。
“交易”的意义改变: 以前,一笔比特币交易被认为是安全的,因为只有私钥的持有者才能发起。现在,当私钥公开后,任何人都可以发起针对特定地址的交易。这就像是知道银行账户的密码,你可以直接转账。

3. 对比特币网络的影响:

网络节点的意义削弱: 比特币网络的去中心化是通过成千上万个节点共同维护和验证交易来实现的。但在这种情况下,验证交易的意义变得很小,因为最关键的“所有权”已经失去了保障。
挖矿的终结: 比特币的挖矿是为了生成新的区块,并将新的比特币发行到流通中,同时确认交易。如果私钥公开,那么谁都可以“挖出”比特币,因为他们可以轻易地控制任何一个地址。挖矿的意义也将荡然无存。

4. 为什么这种数据库和超算目前不存在?

私钥的随机生成: 比特币的私钥是通过极其复杂的数学算法随机生成的,每一个私钥都是一个非常大的随机数。要生成一个包含所有可能私钥的数据库,其存储量将是天文数字,远远超出目前人类的存储能力。
公钥和地址的计算: 虽然从私钥到公钥和地址的计算是确定的,但生成所有可能的私钥的数据库,其难度在于“生成”本身,而不是“计算”。
超算的极限: 即使是“超级计算机”,它的能力也受制于物理定律。虽然计算能力在不断提升,但要突破生成和存储所有可能私钥的物理极限,目前来看是不可能的。

结论:

如果存在这样一个包含所有比特币私钥到公钥再到地址的完整数据库,并且配合超算的检索能力,那么比特币将立即走向终结。它的核心安全保障将荡然无存,其作为价值储存和交换媒介的功能也将不复存在。这不仅会摧毁比特币本身,更会引发一场关于数字货币安全和信任的深刻反思。

然而,好消息是,基于比特币的设计原理和目前的技术水平,我们不必担心这种情况的发生。比特币的安全性,恰恰体现在其数学上的不可破解性,以及生成和存储如此海量私钥数据库的现实技术上的不可能。所以,尽管我们可以进行这样的思想实验,但对比特币的现实而言,它仍然是安全而稳健的。

网友意见

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别逗了,一个完整的数据库大概需要 2的256次方 条记录,扣除不在密钥区间的密钥数量,剩余大概是10的77次方 - 10的66次方 条有效数据(约等于10的76次方),知道这意味着什么吗?

地球上原子的总数大概是:1.28*10^47。作为类比,假设地球全部由1毫米的立方体组成,则地球上所有沙子的数量大概是:10的21次方粒沙子。

假设一个硬盘容量为100T(100000000000000 B),假设你的软件设计非常牛B,仅用存储密钥本身(32B),则一个硬盘可以存储3125000000000条记录,则存储比特币所有密钥需要:

10 ^ 76 / 3125000000 = 3.2 * 10 的63次方个硬盘。

所需要的硬盘数是地球上总原子数量的

3.2 * 10^66 / 1.28 * 10^47 = 25000000000000000 (倍)

所需要的硬盘数是是地球上总沙粒(已假设地球全部由沙子组成)数量的

10000000000000000000000000000000000000000000000000000 (倍)

根据科学家的推算,宇宙的直径可能高达920亿光年,已知1光年=9460730472580000 米,则宇宙体积约为:3.45 * 10的89次方立方毫米。假设一个硬盘只有一粒沙子那么大,把整个宇宙拿来存放硬盘,已知存储比特币密钥需要3.2 * 10 的63次方个硬盘,则整个宇宙可以存储

107836531714029000000000000 轮密钥。

这是个好消息。

题主另辟蹊径,在回复中提到了DNA硬盘,看起来非要死磕比特币的检索了。那么假设技术已经发展到了BB级,1BB=10^18次方TB,无非是在我的计算结果中减掉18个0,那么还是需要

100000000000000000000000000000000000 倍地球沙子数量的硬盘(已假设地球全部由沙子组成)——也就是需要的硬盘体积累计起来相当于100000000000000000000000000000000000个地球大小才能存储你的密钥数据(已假设硬盘跟沙子一样大)。

以上只是从存储的角度粗略计算,影响的其它因素还包括运算速度。你要存密钥,首先得把密钥计算出来吧? 假设你的超算特别牛B,每秒钟可以计算100BB个密钥,则100BB = 10 ^ 30 次/秒,则计算10^76次方个密钥大概需要的时间为:31709791983764586504312531709年。


以上计算为纯手工粗略计算,不排除多加几个0或者少了几个0,但完全不影响结论:痴人说梦!

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