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量子計算研发,你的比特币还安全吗?

比特幣最近幾年十分的火爆,價格也是從便宜到現在的天價。比特幣是近些年讓投資者瘋狂的加密貨幣,比特幣的發展離不開其安全的加密手段,但這種情況也許將會被改變,那便是量子計算科技的不斷研發成功。

量子計算研发,你的比特币还安全吗?

火爆的比特幣

由中本聰自2009年發明之後,經過近十年的發展,如今比特幣的價格已經突破10000美元,從2010年不到1美分的價值,比特幣在這幾年的增幅已經達到了上百萬倍。

它爲什麽會如此火爆,主要有幾個方面的原因。首先比特幣交易都是直接進行,不需要中間商過度,這提高了交易的隱蔽性。

其次比特幣是由區塊鏈作爲底層技術而衍生出來的加密貨幣,而區塊鏈一個重要的特性便是安全且不能被篡改,這對于比特幣的交易而言尤爲重要。

最後,比特幣的總數是限定的,總數被限定在了2100萬個,而獲取的方式只有挖礦或者從別人手中購買,這就避免了貨幣發行過多導致的金融問題。

  未来科技——量子計算

量子計算研发,你的比特币还安全吗?

但是目前又这样一种科技,严重威胁了目前市面上这些以區塊鏈为低层技术的加密货币,这便是量子計算。

而在不久前,中科院量子計算机研究取得突破性进展,中科院信息与量子科技创新研究院在超导量子計算方向发布11量子比特的云接入超导量子計算服务,世界范围来看,提供10个量子比特以上的云计算服务,这是继IBM后的第二家,这一进展让量子計算又一次成为焦点。

与普通计算机不同,量子計算机的运行单位是量子比特(qubit)而不是比特(bit)。经典计算机中的比特值是确定的,可能是1,也可能是0。但是在量子計算机中,一个量子比特的值在经过观察之前都是不确定的,有可能是1,或者是0,或者是1与0的叠加态(superposition)。

說到這裏,這便是經典量子理論中的“薛定谔的貓”,有興趣的觀衆可以自行上網搜索,這裏不再過多贅述。

  无限可能的量子計算

无限可能的量子計算

那么量子計算的突破与區塊鏈又有什么关系,它又会对比特币等加密货币造成什么样的影响?

先来看看量子計算机能做什么,耶鲁大学的罗伯特·舍尔科普夫教授(Robert Schoelkopf)说:“当量子計算机拥有50或者100个量子比特,而且这些量子比特能工作得很好,可以做完全纠错,那么你就可以用这个量子計算机做世界上任何经典计算机永远都不可能做的计算工作了”。

中科院的潘建伟院士曾说:“我相信量子技術在21世纪的重要性可与上个世纪的曼哈顿计划相比。”麻省理工学院物理学家、量子計算先驱赛斯·劳埃德(Seth Lloyd)也表示:“在量子計算机上处理大型矩阵和大型矢量的速度更快。”

劳埃德估计,60个量子比特所编码的数据量就可以超过全人类一年所产生的数据量,而300个量子比特可以处理全宇宙的所有信息量。目前世界上最大的量子計算机由IBM、英特尔和谷歌联合开发,拥有大约50个量子比特。

  量子計算面前區塊鏈毫无安全可言

量子計算面前區塊鏈毫无安全可言

既然量子比特擁有如此出色的計算量,那麽與區塊鏈以及比特幣之間到底有什麽聯系?這就要從比特幣系統中的安全協議來說了,比特幣的協議涉及兩種類型的密碼學,及挖掘過程中使用散列函數(哈希函數)和用于在區塊鏈上提供數字簽名的非對稱密碼術。

在挖掘比特幣時,需要利用電腦的計算能力,使用SHA-256哈希函數爲每個區塊計算一個隨機數,這個過程所得到的結果非常容易被驗證,但是難以找到。

而不对称密码术则用于授权比特币區塊鏈上的交易,整个链上的每个用户都会被分配一个公钥和一个私钥,这就是公钥密码系统(Public Key),公钥密码系统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才知道的私钥。任何人都可以使用预期的接收者公钥加密消息,但只有接收者才能使用他的私钥解密消息。

這樣的非對稱密碼算法,核心是利用橢圓曲線數字簽名算法(ECDSA)來生成密鑰,給定一個私鑰,很容易推導出相應的公鑰,但是反過來計算困難,這就是現在比特幣安全的原因。

从上面就可以看出,只要拥有足够数量的量子比特,量子計算机的计算能力堪称恐怖,这种计算能力即便是哈希函数也能很快破解,届时整个币圈都会受到波及。与此同时,有相关人士预计,在2027年,量子計算机的舒尔算法(Shor’s algorithm)将能在十分钟(600秒)内破解密钥。

比特幣的破滅只是時間問題

比特幣的破滅只是時間問題

除此之外,比特幣挖掘過程中其實一直秉承著公平的原則,也就是說,大家都有機會能夠挖到比特幣。在挖掘時,所有人就如同走迷宮一樣,在挖掘道路上進行穿梭,計算機性能較好的在路上就走的比較快,但是這不一定說就能最快的通過這座迷宮挖到貨幣。

即使計算機性能沒有其他人由于,但是去走在一條正確的道路上,也是有機會獲得最終的貨幣的。

不过这一切在量子計算参与进来之后,完全被打破,加密货币的挖掘有一个非常显著的特点,那便是只要有人能够在所有算力中占得51%,那么这枚货币最后一定会是他获得的,而在此之前,也从没有人想过能够有人占到如此多的算力,毕竟比特币挖矿可是全球都有参与的。

量子計算机的加入,依靠其强大的运算能力,很轻易的就能超过51%的算力,这意味着,别人才刚刚开始走迷宫,它已经站在门口等着加密货币的产出了。

不过目前而言,量子計算机仍然是实验室中的在线看片av免费观看,还没有被投入日常使用当中,《财富》杂志预测第一个使用的量子計算机将在十年内被造出来。目前已经有许多巨头在这个领域中进行探索,而时间也有可能被进一步缩短。

当量子計算实现的时候,便是所有加密算法终结之时,届时所有加密货币在面对量子計算机的时候都系统虚设。并且目前而言,比特币等加密货币的算法基本已经固定,若是加密升级,则比特币也不再是其本身了。

因此對于區塊鏈和加密貨幣而言,量子計算機的存在是其最大的威脅,當然,隨著今後科技的發展,這些當下來看還遠未成熟的技術又會發生哪些改變,這些都值得我們拭目以待。

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