谷歌CEO回应：量子计算时代来临，主流公链易受攻击

文字 | 罗伯特史蒂文斯

编译 | 悠然花开

校对|杰克

如果你有一台足够强大的电脑，理论上你可以控制比特币区块链。 您可以将免费比特币存入您的账户或阻止其他人进行交易。 由于每个钱包的私钥都可以从公钥中导出，因此您可以访问任何人的比特币钱包。 因此，价值 1630 亿美元的“城堡”的私钥可能是您的。 当然，在这种情况下，如果这一说法被证实是毫无根据的比特币代码是怎么样的，比特币的价格肯定会暴跌。

尽管即使是最强大的超级计算机也需要数千年才能破解比特币，但某些机器理论上可以在几秒钟内破解它。 这些超快设备被称为量子计算机。

他们是真实的。 它们目前正由地球上一些最优秀的人才开发。 一些专家说，对比特币来说为时已晚。 政府秘密开发的量子计算机可能会在短短几年内颠覆区块链。

但其他人，包括量子计算机开发人员，表示焦虑是遥不可及的。 当量子计算机变得更加可信和强大到足以攻击比特币时，区块链开发人员已经修补了这个弱点。

想知道更多？ 这份完整指南包含您需要了解的有关量子计算机和比特币的所有信息。

什么是量子计算机？

量子物理学涉及对小于原子的结构的研究。 当观察到亚原子结构时，物理定律就会崩溃，疯狂的事情就会开始发生。 量子计算机利用这些特性来执行计算，甚至比最强大的超级计算机都要快得多。

传统计算机（例如您正在阅读本文的计算机）使用 1 和 0 进行操作。 如果某事为“真”，则晶体管记录为 1。 如果为“假”，晶体管的读数将为 0。每台计算机中都有数十亿个晶体管。 自1947年第一个晶体管诞生以来，估计共创造了1021个晶体管，是制造最多的器件。

但由于所谓的“量子叠加”，量子计算机中的晶体管可以同时记录 1 和 0，这意味着量子晶体管比传统计算机更强大。

量子计算机如何破解比特币代码？

比特币使用称为椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA) 的东西进行数字签名，并使用称为 SHA-256 的加密标准对链上的块进行哈希处理。

对于比特币，公钥是通过这些算法运行随机选择的私钥生成的。 此外，比特币协议使用这个哈希值来创建公共比特币地址。

谷歌的量子计算机（图片来源：谷歌）

量子计算机可能会逆转这个过程，并从公钥中导出私钥。 看！ 比特币所声称的不可侵犯性和不可破解性已不复存在，您可以访问任何您想要的比特币钱包。

已经开发出两种威胁密码学现状的主要量子算法：Grover 算法和 Shor 算法。

“对手可以插入自己的区块并破坏整个区块链。”

-罗伯·坎贝尔

总部位于马里兰州巴尔的摩的 Med Cyber​​security 总裁 Rob Campbell 告诉 Decrypt，同时使用 Grover 和 Shor 算法的量子计算机也可以“比其他人更快地挖掘。因此，对手可以插入他们自己的块，从而破坏整个区块链。”

量子计算机何时会对比特币构成威胁？

据估计，您可能需要一台至少有 4,000 个量子比特（代表量子计算机能力的单位）的量子计算机来破解比特币代码。 然而，问题是当今最强大的量子计算机无疑没有那么强大。 2019 年 10 月，谷歌宣布了一台具有 54 个量子比特的量子计算机，这是迄今为止在公共领域宣布的最强大的量子计算机。

但是，坎贝尔说，一些最大的公司，如谷歌、亚马逊、微软和 IBM，以及许多较小的公司，正在“加速进步”。

那么，量子计算机何时会威胁到比特币呢？ 这取决于你咨询谁。 在达沃斯世界经济论坛上，Alphabet 首席执行官 Sundar Pichai 是最早给出最早截止日期的知名人士之一。 “在 5 到 10 年的时间范围内比特币代码是怎么样的，量子计算将打破我们今天所知的加密，”他说。

一些区块链领导者并不关心这个时间框架。 在 2019 年网络峰会上，Hedera Hashgraph 的创始人 Leemon Baird 博士将量子计算的威胁与 Y2K 问题进行了比较。 末日论者认为，2000 年 1 月 1 日之后，日期和时间问题将扰乱世界主要计算机系统。 “就像 2000 年，我们不得不在 2000 年对软件进行一些更改，”Baird 说。 “但这是世界末日吗？实际上，它不是。”

以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 也不担心。 2019 年 10 月，他告诉 Forkast News：“对于量子计算机可以破解的每一种加密算法，我们知道我们有一个量子计算机无法破解的替代方案，……‘尽管它可能效率较低’，但我们有升级路径，我们知道升级路径是什么。”

但总部位于伦敦的加密公司 Post-Quantum 的首席执行官 Andersen Cheng 告诉 Decrypt，威胁可能迫在眉睫。 在情报界，程很清楚“已经有一些证据表明它已经快两年了”。 他的公司曾与北约、GCHQ 和 NCSC 等反恐组织合作。

Sycamore 处理器是谷歌量子计算机的核心（图片来源：谷歌）

Cheng 说，Pichai 的 5 到 10 年预测是基于商用量子计算机。 他说，没有政府会让人们知道他们在地下掩体中拥有一个体育场大小的大型量子计算机。

皮查伊要将谷歌的量子计算机卖给其他公司，量子计算机必须稳定实用。 但对于政府计算机，这些都不重要，“只要你能开始破解加密，”Cheng 说。

Cheng 还驳斥了量子计算机必须致力于破解比特币代码的担忧，以及这是否会花费更长的时间。 由于 Shor 和 Grover 的算法存在，“人们确切地知道如何去做，但他们没有能力去做。” 现在，人们只需要等待能力的出现。

量子安全的区块链是否可能？

现在是区块链和加密社区构建量子安全区块链的时候了。

一个重要的里程碑是由美国国家标准与技术研究院 (NIST) 赞助的创建后量子加密算法的竞赛，NIST 是密码学领域的标准制定者。 旨在构建后量子加密算法运行形成竞争力。 美国国家标准与技术研究院 (NIST) 获奖者将确定对量子计算机具有弹性的区块链算法。

然后区块链可以分叉到后量子安全算法。 或者，区块链可以从头开始。 例如，数字现金创造者 David Chaum 已经开始研究 Praxxis，这是一种“抗量子”区块链，声称使用抗量子数字签名来签署平台的本机货币。 交易，即xxcoin。

在那之前，比特币持有者将生活在一种量子不确定性的状态中。