2019年9月，谷歌宣布實現(xiàn)了量子霸權，他們在一臺 53 比特的量子計算機上僅用 3分 20 秒便完成了在超級計算機上需要一萬年的計算。量子計算引發(fā)更加廣泛關注的同時，也引發(fā)了不少的擔憂，特別是在加密領域。

對于數(shù)字加密貨幣而言，2020年我們還不需要擔心比特幣被量子計算機挖走，但開發(fā)者和公司都應該做好準備。對于普通人而言，更需要關心的量子計算或許會花了你的錢。

過去的12個月，量子計算這一主題在數(shù)字加密領域內(nèi)逐漸引起人們的關注。鑒于關注度的提高，為數(shù)字加密社區(qū)解決一些有關量子霸權的問題是值得的，因為現(xiàn)在流傳著大量錯誤的信息。

我們的比特幣會被盜嗎？

許多人擔心Google的54量子位量子處理器 Sycamore 可能會超越現(xiàn)有系統(tǒng)并竊取每個人的比特幣。如果不改變當前比特幣網(wǎng)絡，這很可能在五到十年內(nèi)成為現(xiàn)實。因此，目前用戶無需擔心，但建議開發(fā)者做好準備。

真正令人震驚的是，“量子否認者”駁斥了現(xiàn)實，并堅持認為應該遏制這種擔憂。事實恰恰相反，我們必須合力解決這個問題，因為復雜的分布式系統(tǒng)很難升級到全新的加密貨幣堆棧。如果花費十年甚至更長時間，量子計算發(fā)展到預期的程度，數(shù)字加密的生態(tài)系統(tǒng)可能會受到極大破壞。

可以肯定的是，當前的加密方案（包括比特幣和以太坊使用的方案）已經(jīng)被證明容易受到量子計算機可執(zhí)行的簽名偽造的攻擊。

非對稱密碼學依賴于密鑰對（即私鑰和公鑰），其中，可以從私鑰對中計算出公鑰，反之則不然。這是由于某些數(shù)學問題，例如將大質數(shù)的乘積分解為因數(shù)，或計算生成公鑰的生成器的被乘數(shù)，大多數(shù)區(qū)塊鏈和密碼系統(tǒng)都會使用該公鑰。

如果可以用另一種方式進行計算（即從公共密鑰計算私有密鑰），整個方案就會被破壞。我們所需要的只是這些系統(tǒng)中的更多穩(wěn)定的量子位，以使此類攻擊變得可執(zhí)行。

比特幣價格，來源coinbase

谷歌會挖走所有剩余的比特幣嗎？

這是另一個經(jīng)常被問到的問題，但實際上，量子計算機在對稱密碼相關計算上的效率遠低于非對稱密碼相關計算。比如說，在主流計算機上需要2 ^ 128次操作才能找到給定BTC公鑰的BTC私鑰，在量子計算機上只需花費128 ^ 3次操作即可實現(xiàn)。

對于哈希函數(shù)（hashing），差異（盡管仍然很大）要小得多。從本質上講，我們需要更多地擔心量子計算機花或偷人們的錢，而不是為谷歌挖到剩余的比特幣而煩惱。即使是這種情況，在成功地開采了2016年的區(qū)塊之后，它將難度設置為“量子級”，這意味著比特幣只能由量子計算機來開采。

棘手的問題是，已經(jīng)達到了這樣的難度水平，礦工需要等待才能重新調整給定區(qū)塊的時間戳字段，因為他們已經(jīng)經(jīng)歷了給定區(qū)塊所有可能的隨機數(shù)，而沒有找到低于難度目標的結果。有鑒于此，我敢說這個與采礦有關的問題是理論上的，而不是實際的。我們已經(jīng)注意到，即使沒有基于量子計算挖礦，時間也可能是限制挖到礦的因素，而不是性能。

皮查伊與谷歌量子計算機 @ Santa Barbara lab

每個人都應該關注的一件事

比特幣持有者是否應該擔心2020年的量子問題？答案是否定的，但是有一個警告：加密貨幣（開發(fā)者社區(qū)）和企業(yè)應該關注這個問題。

如果已經(jīng)制造出數(shù)量比Google Sycamore強大得多的量子計算機，而我們卻不被允許知道這些量子計算機怎么辦？

我們應該盡快在區(qū)塊鏈應用和所有其他依賴非對稱加密的系統(tǒng)（例如，銀行、政府等）中尋求并升級到抗量子加密堆棧。量子霸權是不可避免的，這只是何時的情況。

本文作者Johann Polecsak是Centrum Circle的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO，也是QANplatform的CTO，負責技術開發(fā)，也是Centrum Circle項目的加密貨幣顧問。