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量子计算对比特币的影响

主要内容:

1. 量子计算机能够比传统计算机更快的提供工作量证明, 挖矿速度会超越传统计算机, 但这个操作优势需要价格和速度的双重优势.

2. 量子计算机能够破解公钥加密, 这对所有依赖公钥加密的计算机安全系统都是一种威胁,而不仅仅是区块链。

3. 攻击比特币密钥需要大约1500个量子比特。人类目前没有必要的技术来创建足以攻击比特币密钥的量子计算机。目前尚不清楚这项技术将如何迅速发展; 然而,像ECRYPT II这样的加密标准倾向于说比特币的256位ECDSA密钥在至少2030-2040之前是安全的。

4. 比特币本身有一些特性是针对量子加密的, 按推荐做法只使用加密地址一次,那么你的ECDSA公钥只会在您将比特币发送到每个地址时显示。量子计算机需要能够在您的事务首次发送和进入块之间的短时间内中断密钥。量子计算机在量子计算机变得如此之快之前首次打破比特币密钥可能需要几十年的时间。

结论:

通常情况下,在思考未来的情况时,没有什么是确定的。如果我们能够先制定解决方案,还足以对抗这种变化, 但20-30年后, 改变了hash算法的比特币就不一定能再次获得信任了.

在考虑对区块链和加密货币存在的威胁时,人们通常会关注增加监管。这是有道理的。从中期来看,更严格的监管可能阻碍加密货币和更广泛的主流采用。然而,可能会出现更大的威胁。

区块链的大部分吸引力来自其安全优势。该技术允许在大型计算机网络之间分配交易分类账。没有任何一个用户可以闯入和更改分类帐。这使它既公开又安全。

但与另一种新兴(并大肆宣传)的技术相结合,量子计算,区块链看似不可改变的分类账将受到威胁。

与区块链一样,量子计算也一直在取得进展和头条新闻。

量子计算公司和研究人员的数量继续增长。虽然有很多关注硬件,但许多人也在研究软件。

密码学是一个经常被争论的话题,因为量子计算对传统形式的计算机安全构成了威胁,最着名的是公钥密码学,它加强了大多数在线通信和最新的区块链技术。

首先,今天计算机安全如何运作?

公钥加密使用一对密钥来加密信息:可以广泛共享的公钥和只有密钥所有者知道的私钥。任何人都可以使用预期接收者的公钥加密消息,但只有接收者可以使用她的私钥解密消息。从相应的公钥中确定私钥越困难,系统就越安全。

最好的公钥加密系统使用数字因子来链接公钥和私钥,该数字是两个非常大的素数的乘积。要仅从公钥中确定私钥,就必须弄清楚这个素数产品的因素。即使一台经典计算机每秒测试一万亿个密钥,由于所讨论的素数的大小,它将比迄今为止宇宙存在的大约140亿年需要多达7.85亿倍。

然而,如果处理能力大大增加,那么行使这种计算能力的实体可能有可能从相应的公钥生成私钥。如果参与者可以从相应的公钥生成私钥,那么即使是最强大的传统公钥密码术也会容易受到攻击。

这就是量子计算的用武之地。量子计算依赖于量子物理学,并且具有比任何传统计算形式更多的潜在能力。

量子计算利用了量子比特或“量子比特”,它们可以存在于0和1之间的任何值的叠加中,因此可以处理比0或1更多的信息,这是经典计算系统的限制.

使用量子比特计算的能力使量子计算机比传统计算机快许多个数量级。谷歌表示,在某些专业任务中,D-Wave量子退火计算机的速度可能比传统计算机快1亿倍。谷歌和IBM正在研发他们自己的量子计算机。

此外,虽然只有少数量子计算算法,其中最着名的量子计算算法之一,Shor的算法,允许快速分解大质数。因此,理论上,工作量子计算机可以打破今天的公钥密码学。

能够快速进行数字因子分析的量子计算机还没有。但是,如果量子计算继续发展,它最终会实现。如果确实如此,这一进步将对公钥加密构成一种存在的威胁,依赖它的区块链技术,包括比特币,将容易遭受黑客攻击。

那么,在后量子世界中,区块链安全是不可能的呢?量子计算的出现是否会使区块链技术过时?

也许,但如果我们能够先制定解决方案,那就不行了。

国家安全局于2015年宣布,它正在努力实施量子抗性加密系统。密码学家正致力于量子抗性密码学,并且已经有区块链项目实施量子抗性密码学。例如,Quantum Resistant Ledger团队正在努力建立这样的区块链。

什么使量子抗性或“后量子”密码学,量子抗性?当私钥从公钥生成时,其方式比传统的素数因子化要复杂得多。

Quantum Resistant Ledger团队正在努力实现基于散列的加密技术,这是一种后量子加密技术。在基于散列的加密中,私钥是使用复杂的基于散列的加密结构从公钥生成的,而不是素数因子分解。因此,公钥和私钥对之间的连接比传统的公钥加密复杂得多,并且不易受运行Shor算法的量子计算机的影响。

这些后量子加密方案不需要在量子计算机上运行。Quantum Resistant Ledger是一个已经致力于实现后量子加密的区块链项目。当全尺寸量子计算成为实际现实时,这种努力和其他类似的努力将取得多大成功还有待观察。

需要明确的是,量子计算威胁到所有依赖公钥加密的计算机安全系统,而不仅仅是区块链。包括区块链系统在内的所有安全系统都需要考虑后量子加密,以维护其系统的数据安全性。但最简单和最有效的途径可能是用实现量子抗性密码术的区块链系统取代传统系统。

引文:https://cointelegraph.com/news/quantum-computing-vs-blockchain-impact-on-cryptography ; https://en.bitcoin.it/wiki/Quantum_computing_and_Bitcoin

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