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量子計算能攻破區塊鏈嗎

閱讀 185  ·  發布日期 2018-03-21 18:03:50  ·  科技日報 作者:崔爽
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  顛覆性、劃時代、革命性……量子計算光環太多,又有不近人情的“高冷”。另一邊,開年以來,區塊鏈火得一塌糊涂。網上熱傳的“3點鐘不眠區塊鏈社群”,神秘而火爆。

  最近,它倆不期而遇了。據外媒報道,一臺具有4000個以上量子比特的量子計算機就能瓦解區塊鏈。若有人能做出這樣的量子計算機,就能解出并驗證每筆交易,未來產生的所有加密貨幣都會被其壟斷,加密貨幣的信任系統也將被瓦解。

  這聽起來很可怕。倆“神仙”似乎要打架,是真有此事還是杞人憂天?

  “攻鏈”威脅從何而來

  在量子計算威脅區塊鏈的相關論述中,持有此觀點的一方給出的論據主要包括兩點:一是量子計算會威脅比特幣的安全協議;二是算力更大的量子計算機能壟斷“挖礦”。

  誕生于2009年的比特幣是區塊鏈技術最著名的應用。比特幣的安全協議涉及兩種類型的密碼學,即挖掘過程中使用的散列函數和用于在區塊鏈上提供數字簽名的非對稱密碼術。

  在“擊破論”支持者看來,量子計算機可能會對這兩道安全防線產生巨大威脅。未來,量子計算機能很快破解哈希函數,從而壟斷整個區塊鏈,讓比特幣的安全協議“作廢”。

  “挖礦”是指利用芯片的計算能力,在比特幣全球網絡中不斷進行哈希運算,比對手更快地求解,找出符合特定要求的隨機數,以此贏得在公開賬簿上的記賬權,從而獲得系統獎勵的比特幣。本質上,“挖礦”是個數學問題。

  比特幣常說的“51%攻擊”就是指在區塊鏈中,如果一個礦工組擁有整個網絡51%的算力,他們就會永遠比其他擁有49%算力的礦工組更快地處理區塊。也就是說,他們將壟斷整個區塊鏈,得到之后產生的所有比特幣。

  針對量子計算機威脅“挖礦”的問題,來自新加坡國立大學的戴夫士·阿加沃爾和該校研究人員在2017年10月發表了相關論文。他們認為,至少在未來十年內,ASIC礦機(使用ASIC芯片作為算力核心的礦機)的“挖礦”速度會比量子計算機快,但十年后量子計算機的“挖礦”速度將大幅提升。

  “攻破”一說為時尚早

  針對“4000量子比特的量子計算機能瓦解區塊鏈”的說法,中科院微電子研究所集成電路先導工藝研發中心研究員吳振華表示這并非空口無憑。

  “這個是有依據的,是比對了枚舉法破解區塊鏈所需要的計算能力和4000個量子比特的計算能力之后做出的判斷。當然要求也很高,需要4000個量子糾纏的比特,同時要保證極低的錯誤率。”吳振華解釋說。

  而現實情況是,目前的量子計算機最多實現72比特的計算能力,并且越往上增加難度越大。

  作為國內最早的區塊鏈技術研究者之一,中科院自動化所副研究員袁勇的態度非常明確:“總體上來說,我不太認同量子計算對區塊鏈產生威脅(的說法)。”

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