量子计算能否打破区块链？

“仙女”打架，凡人观看

量子计算能否打破区块链？

颠覆性的、划时代的、革命性的……量子计算的光环太多了，有一种不人道的“冷”。另一方面，自年初以来，区块链变得一团糟。火爆网络的“三点不眠区块链社区”神秘又火爆。

最近为什么不用量子计算机挖矿，他们不期而遇。据外媒报道，4000多个量子比特的量子计算机可以颠覆区块链。如果有人能做出这样的量子计算机，就可以解决和验证每一笔交易，未来产生的所有加密货币都将被它垄断，加密货币的信任体系就会瓦解。

这听起来很可怕。两个“神仙”似乎在打架。这是真的还是毫无根据？

“攻击链”威胁从何而来

在讨论量子计算对区块链的威胁时，持这种观点的一方给出的论据主要有两点：一是量子计算会威胁到比特币的安全协议；二是计算能力更强的量子计算计算机可以垄断“挖矿”。

比特币诞生于2009年，是区块链技术最著名的应用。比特币的安全协议涉及两种加密技术，一种是在挖矿过程中使用的散列函数，另一种是用于在区块链上提供数字签名的非对称加密技术。

在“突破论”支持者看来，量子计算机可能会对这两条安全线构成巨大威胁。未来，量子计算机可以快速破解哈希函数，从而垄断整个区块链，让比特币的安全协议“无效”。

“挖矿”是指利用芯片的算力在比特币全球网络中不断进行哈希运算，比对手更快地解决问题，找到满足特定要求的随机数，从而赢得公众号书。记账权，从而获得系统奖励的比特币。本质上，“挖掘”是一个数学问题。

比特币中经常提到的“51%攻击”是指在区块链中，如果一组矿工拥有全网51%的算力，他们总是会比其他拥有49%的矿工群体更快。的计算能力处理块。也就是说，他们将垄断整个区块链，并获得之后产生的所有比特币。

2017 年 10 月，新加坡国立大学的 Daves Agarwal 和该校的研究人员发表了一篇关于量子计算机“挖矿”威胁的论文。他们认为 ASIC 矿工（以 ASIC 芯片作为计算能力核心的矿工）至少在未来十年内“挖矿”的速度将比量子计算机快，但十年后量子计算机的“挖矿”速度将明显加快。推广。

现在说“突破”还为时过早

针对“4000个量子比特的量子计算机可以瓦解区块链”的说法，中科院微电子所集成电路先进工艺研发中心研究员吴振华表示这不是空穴来风。

“这是根据枚举法对比破解区块链所需的算力和4000量子比特的算力后做出的判断。当然，要求也很高，需要4000量子比特纠缠比特，同时确保非常低的错误率。”吴振华解释道。

现实情况是，目前的量子计算机最高可以达到72位的算力，难度越高越难。

作为国内最早的区块链技术研究人员之一，中国科学院自动化研究所副研究员袁勇的态度非常明确：“总的来说，我不同意量子计算构成对区块链的威胁。”

“首先，对方没有从发展的角度来看问题。量子计算与区块链，或量子计算与密码学，必将呈现共生进化的趋势。两者相互促进，十年后不能用。量子计算与现有的比特币密码系统不相上下。”袁勇说，“我相信密码系统和区块链技术会有相应的手段来应对量子计算的威胁。”

袁勇也驳斥了量子计算能力惊人的观点。据他介绍，比特币的共识算法是基于算力的，因此可能面临量子计算的威胁。但区块链技术体系中的共识算法自PoW（Proof of Work，工作量证明机制）以来呈现出发展趋势，至少有30种共识算法。其他很多加密货币的共识算法都不是基于算力挖矿的，比如权益记账、代表记账、随机记账等。另外还有Paxos和Raft传统的分布式共识算法可以使用，这些共识协议都是在很大程度上抵抗量子计算攻击。所以，如果量子计算确实构成威胁，区块链可以通过切换共识协议来解决。

袁勇解释说：“当然，这些新的共识协议，尤其是那些用于公链的，还没有证明它们的有效性，最安全的就是比特币的PoW共识。未来我们其实有很多选择。 ”

袁勇笑着说：“量子计算对比特币是一种威胁为什么不用量子计算机挖矿，但对传统银行体系的威胁更大。天塌下来的时候，上面有一个小小的高度。就体量而言，它轮不到比特币了。'什么都不用担心。'”