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量子计算能破解区块链吗?

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量子计算机可能会对这两道安全防线产生巨大威胁,未来,量子计算机能很快破解哈希函数,从而垄断整个区块链,同时,更近的未来,在2027年,量子计算机的舒尔算法(Shor’s algorithm)被预测能在十分钟(600秒)内破解密钥。数字货币是否会被新兴技术破解变得一文不值!

相比较传统计算机逻辑位只有0和1两种,量子计算机的量子比特可以同时叠加0和1两种状态。通俗来讲就是可以进行更高程度的并行运算。以函数y=f(x)为例,经典计算的输入参数是x,得到输出值y需要经过大量重复计算。而量子计算机输入参数是定义域A,一步到位得到输出值域B,即B=f(A)。但是量子计算机目前只能得到一个范围的值域,而不是确切的实际值,目前而言只在特定领域有作用。

Shor’s algorithm破解的不只是比特币,而是绝大部分的非对称算法。但目前而言量子计算存在两个问题

量子计算之所以能达到如此神速,就是因为量子比特的叠加状态和量子纠缠,但与此同时,量子叠加和纠缠状态是极度脆弱的,不能受到一丁点干扰,量子计算机必须在极度低温条件下工作,大约需要在零下273摄氏度,这就好比拿一根很细很细的针顶起一个鸡蛋,稍有干扰,结果就会变得一片狼藉。

随机波动、来自量子比特的热能、甚至基本的量子物理过程都可能会改变量子比特所处的状态,进而干扰到量子计算。因为量子比特的不稳定性,量子计算的精度也存在问题,保真度(fidelity)不高。保真度是什么呢?打个不恰当的比方,就好像你拿100块钱去银行柜台存了又取,取了又存,来回几次,最后取回来的钱却只有60了,那保真度也就只有60%。

目前而言短时间内出现可供使用的量子计算机可能性不大。而等到量子计算机真的通用化之后,量子密码自然也就成为了新的加密方式。

在2017年11月的Crypto 2017会议(顶尖的区块链密码技术人员会议 )上,全球“没有人担心”量子计算风险。一位专家表示,这将是一个“非常昂贵的操作”,可能需要“政府级”支出,而另一位专家,完全嘲笑这个想法,他直摆手说,等到实用量子计算机出来的时候,公钥密码系统已经发展到不需要担心量子计算机的程度了,所以这个问题根本无关紧要。

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