比特幣:量子既出，加密難逃：尋求抗量子級加密系統已成必然

編者按：本文來自量化踢馬河，Odaily星球日報經授權轉載。量子霸權，又稱量子優越性，指的是用量子計算機解決傳統計算機實際上無法解決的問題，而問題本身未必需要有實際應用。量子優勢意為量子計算機在解決實物問題上能比傳統計算機更快而帶來的優勢。自從谷歌在英國《自然》雜志上發表論文宣布了其已經成功演示了“量子霸權”，讓量子系統花費約200秒完成傳統超級計算機要花1萬年才能完成的任務以后，加密貨幣圈子里就徹底炸開了鍋，因為線上有觀點傳出認為量子霸權會對現在加密貨幣龍頭的比特幣造成嚴重威脅。其中質疑聲最大的有兩個：一個是“谷歌的54量子位量子處理器會超越比特幣系統，從而導致比特幣能夠被輕易盜走”；另一個擔憂則是“谷歌會利用量子計算機挖走剩余的所有比特幣”。量子盜幣可行嗎？

量子基金創始人：大多數加密貨幣最終將跌至零并消失或純粹作為交易工具而存在:12月12日消息，資深投資人吉姆·羅杰斯（Jim Rogers）Sputnik采訪時表示，“大多數加密貨幣最終將跌至零并消失或純粹作為交易工具而存在”。

此外，他補充道，“如果我買了 小麥，而小麥價格大幅下跌，至少我還有一些可以吃的小麥。但如果我買了加密貨幣，但價格下跌，我就無能為力了，我只是坐在這里看，但什么也沒有。”[2022/12/12 21:39:28]

雖然谷歌和一些“量子否認者”堅稱這種擔憂純屬無稽之談，但事實上，如果不改變當前比特幣網絡的實施方式，谷歌的54量子位量子處理器Sycamore很可能會超越比特幣系統，從而可以做到竊取每個人的比特幣。即便要想實現這一點或許需要十年或者數十年，但是對于比特幣的開發人員來說，現在就必須要開始考慮如何解決這個問題了。畢竟現實非常可悲，由于比特幣復雜的分布式系統，導致了其很難升級到全新的加密貨幣堆棧，可能在幾年或者十幾年之后，比特幣系統還未能實現全新升級，量子計算機就已經發展到預期程度，屆時，比特幣的生態系統將會遭到極大破壞。因為目前已經可以肯定，當前包括比特幣和以太坊使用的方案在內的加密方案，都被證明很容易受到量子計算機可執行的簽名偽造攻擊。非對稱密碼學依賴密鑰對，密鑰對包括公鑰與私鑰。其中可以從私鑰對中計算出公鑰，反之則無法實現。但是，如果可以用另一種方式進行計算，從公鑰計算出私鑰，則整個現有方案將會徹底報廢。而要想實現這一點，讓此類攻擊變得可行，需要的只是這些系統中的更多量子位和穩定性即可。因此，集中精力為加密貨幣找出針對量子霸權的解決方案，是開發人員刻不容緩的任務。量子計算機會收割掉剩余的所有比特幣嗎？

開源量子計算基金Unitary Fund公布最新8個支持機構:2月1日消息，根據官網信息，開源量子計算基金 Unitary Fund 公布 8 個機構支持者，分別是 IBM, 埃森哲, Xanadu Quantum Technologies, IONQ, IQM, 波士頓咨詢集團, DoraHacks, PASQAL。Unitary Fund 是由現高盛量子研究負責人設立的 501(c)(3) 基金，在全球范圍內支持開放的量子技術。[2022/2/1 9:25:46]

首先來了解一下密碼學相關的常識。眾所周知，比特幣是一種加密貨幣，密碼學在系統中起到了至關重要的作用：防欺騙、工作量證明以及交易驗證等等。在密碼學中，又分為對稱加密和非對稱加密。最早只有對稱加密，在對稱加密中，加密和解密使用的是同一套密碼，保護密文和破解密文的關鍵在于密鑰。在二戰期間，圍繞保護密鑰和破解密鑰還曾發生過各種有趣的故事，其中，美軍為了保證密鑰的安全性，曾使用印第安人的方言作為自己的密文，并將這些能夠保護和破解密文的印第安原住民小分隊稱之為“風語者”。后來隨著計算機技術的進步和完善，對稱加密算法也在不斷發展。可無論對稱加密如何進化，它始終存在著幾個無法解決的問題：1.如何協商出共同密鑰？想要直接面對面的協商出密鑰顯然是不現實的，但其它無論用任何遠程方式，都可能會造成密鑰的泄露。2.如何管理密鑰？安全起見，實際上最好對于每個用戶，在每次通信時都使用不同的密鑰，可如何管理密鑰又成了新的問題。3.對稱加密算法無法提供身份驗證。用戶如何能夠確認接受自己隱私數據的接收方真的是自己想要發送消息的對家呢？于是，為了解決以上的這些問題，非對稱加密系統誕生了。非對稱加密，由名字就可以理解，非對稱加密的加密密鑰和解密密鑰是不同的，分為公開密鑰和私有密鑰。是的，這正是加密貨幣現在使用的加密系統。公鑰和私鑰成對出現，如果公鑰對數據進行了加密，就只有用對應的私鑰才能解密，反之亦然。量子計算機在探尋給定比特幣公鑰的對稱私鑰時，需要進行128的3次方次操作，這比起現有主流計算機的2的128次方次操作要少得多。但是，量子計算機能做的也就僅此而已，只能大幅削減計算時間，實際上如果用它挖礦，依然要像其它礦機一樣，花費時間一個一個的找隨機數去試。因此，與其擔心有人會利用量子計算機挖空剩下的所有比特幣，不更多的擔心一下如何避免有人利用量子計算機竊取比特幣。因為這樣做，除了不合法，顯然要容易的多，回報率也高得多。但是，由于比特幣的多次減半，導致了比特幣挖礦難度有了大幅度提升，所以未來或許真的需要用到量子計算機來進行比特幣的合法挖礦。通過上述分析，我們可以得出結論，量子計算機一旦發展較為成熟之后，利用其盜取現有加密系統中的比特幣確實是輕而易舉的事情，但也因此不必擔心谷歌會利用量子計算機一次性挖空剩余的所有比特幣。或許短期內量子計算機尚且不會摧毀比特幣生態系統，但是為長久計，所有依賴于非對稱加密系統的機構、團體以及開發人員，都應該盡快尋求出將加密堆棧升級到抗量子級，以避免這些推測變為現實。

動態 | 德勤：正在探索抵抗量子攻擊方法:據dailyhodl消息，會計師事務所德勤（Deloitte）的研究人員表示，價值約286億美元的400萬個比特幣特別容易受到量子計算機的攻擊。據該公司的最新研究報告，以“公鑰支付”（p2pk）地址持有的BTC遭受量子攻擊的風險更高，因為它們的公鑰（理論上可用于推導私鑰）已被暴露。Deloitte表示他們正在嘗試創建能夠抵抗量子攻擊的新加密方法，未來可能將其集成到領先的加密資產中。[2019/12/23]

聲音 | 重慶大學廖勇：可采用量子密碼算法等確保區塊鏈應用安全:據重慶日報報道，13日在重慶舉行的區塊鏈信息安全研討沙龍上，重慶大學教授廖勇認為，區塊鏈算法的安全漏洞主要來自HASH函數、簽名函數、隨機數生成函數，而區塊鏈安全性能否實現主要取決于智能合約是否安全。區塊鏈的使用安全性將主要集中在對私鑰的使用上，這一點將廣泛存在于用戶個人、交易所、密碼貨幣錢包等領域。目前，可以采用量子密碼算法、智能合約安全驗證、量子隨機數發生器、設計新型區塊鏈體系結構等策略來確保區塊鏈的應用安全。[2018/12/14]

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