量子計算機是加密貨幣的克星嗎_SHA

2020年12月4日，中國科學技術大學正式對外宣布其創造出了世界一流的量子計算機原型“九章”，至此，中國成為了全世界第二個擁有量子計算機的國家。九章計算機在計算波色采樣的問題只需要幾百秒的計算時間，而同樣的問題超級計算機就需要計算幾十億年。如果用量子計算機來挖礦的話，是不是比特幣也會在很短的時間內被全部挖完呢？很多人認為一旦量子計算機的技術成熟，比特幣系統就會崩潰，同樣的，如果用量子計算機去破解比特幣錢包的話，我們的加密資產也會被黑客瞬間洗劫一空。目前電子計算機的算力在量子計算機的面前就好像一滴水和太平洋的差距，因此，基于以上我們似乎可以理解為什么很多人對加密領域都持有悲觀的態度。

三家機構聯合開發可抵御量子計算攻擊的區塊鏈:8月10日消息，美洲開發銀行及其旗下創新實驗室IDB Lab與劍橋量子公司（CQ）和墨西哥蒙特雷理工學院確定并解決了量子計算機開發對區塊鏈網絡構成的潛在威脅。針對這些威脅，該項目團隊開發了一種加密層，可讓區塊鏈網絡保護自身免受此新一代計算技術的影響。目前，人們確定了區塊鏈網絡的四個潛在威脅領域，包括網絡節點之間的通信和數字簽名交易的完整性每個威脅領域都依賴于易受量子計算機攻擊的密碼和密鑰，需要實施改進方可確保區塊鏈網絡的安全性與完整性。為應對這些威脅，人們基于以太坊技術，在LACChain Besu區塊鏈網絡上開發了一種能夠保護網絡并抵御量子計算機攻擊的后量子加密層通過劍橋量子公司IronBridge平臺提供的防量子攻擊密鑰，對各種交易和通信進行保護該平臺使用量子計算機來生成經驗證的熵。（美通社）[2021/8/10 1:46:38]

那么量子計算機真的是加密資產的末日嗎？首先，讓我們來了解一下什么是量子計算機。量子計算機是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。以量子的狀態作為計算單位，目前量子計算機使用的是如原子、離子、光子等物理系統。不同類型的量子計算機使用的是不同的粒子。不同于電子計算機，量子計算用來存儲數據的對象是量子比特，它使用量子算法來進行數據操作，它最大的特點就是計算速度快。用速度如此之快的量子計算機去挖礦的話就代表了龐大的算力，是否可以一瞬間把加密貨幣都挖走呢？答案是：不會！下面我們來從技術角度分析一下。

Penta首席科學家Steve Melnikoff：對抗量子計算區塊鏈并非無計可施:近日，Penta首席科學家、知名物理學家、數學家和計算機科學家Steve Melnikoff博士發表了關于量子計算的最新文章，以科普的角度闡釋了量子計算將給區塊鏈技術和密碼學構成的威脅，認為“‘量子比特’或者‘量子位’取代位將會顛覆整個區塊鏈行業的玩法，所有的加密體系都面臨淘汰。”但他也認為，區塊鏈在量子計算面前并非毫無招架之力，比特幣和其他加密貨幣也會采取相應措施，比如提高芯片性能。不過Steve Melnikoff提醒威脅仍然存在，PoW共識采用的橢圓曲線哈希電子簽名算法最快在2027年就可用單臺量子計算機破解，因此區塊鏈公司必須提前布局，在一定程度上對平臺和基礎設施進行靈活設計，確保其系統能夠盡可能方便地從傳統架構轉移到后量子架構。[2018/5/15]

比特幣用到的加密算法主要有兩種：橢圓曲線密碼學和sha256哈希算法。其中橢圓曲線數字簽名算法主要用于公鑰和私鑰的生成，sha256哈希算法主要用于公鑰生成錢包地址以及挖礦時的工作量證明，它被用于以公鑰對應的錢包的地址，就是把一個輸入以一種不可逆的方式轉化成另一種輸出，它有非常強的單向性，因此要從輸出推導出輸入是完全不可能的。

首個完整量子芯片架構亮相 一旦量子計算成熟區塊鏈網絡或將處于危險當中:根據最近的一份報告，新南威爾士大學的研究人員揭示了一個解決量子計算科學家面臨的穩定性問題的架構結構。卡耐基梅隆大學的研究員表示，量子計算理論上可以用于破解區塊鏈技術的加密機制，把整個網絡暴露在危險當中。然而，目前距離量子計算被開發出來還遙不可及，開發人員有足夠時間來給區塊鏈技術打補丁，應對未來量子計算帶來的風險。[2017/12/17]

那么能否用量子計算機來提高挖礦的速度呢？比特幣系統的協議規定了算力會隨著運算的次數而水漲船高，一直增加到平均每10分鐘才能算成功一次。挖比特幣的過程就是不斷的循環執行sha256的運算過程，比特幣的公鑰和對應的地址之間做了sha256加密，而這種算法從理論上來說量子計算機是無法計算的，且目前尚未有可破解sha256的算法。即使未來的某一天量子計算機技術真的成熟了，因為它觸動了所有比特幣持有者共同的利益，到時候通過共識機制進行分叉升級也是自然而然的事了。

以上我們可以看到，至少根據現有的技術，量子計算機是不會對加密貨幣有威脅的，甚至還會推動區塊鏈產業發展。目前世界上的量子計算機研究的大多是針對某個特定的問題，例如“九章”量子計算機就是專門解決波色采樣的問題，而若是要為比特幣算法專門制造一臺量子計算，其研發成本是相當高昂的，從投入產出比來看的話，或許這樁“生意”并不劃算。

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