- 量子计算机会成为区块链加密系统的毁灭者吗?
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密码学是区块链的一项重大技术组成。在区块链领域中,大量使用了公开的加密算法。以比特币为例,就有Merkle Tree算法、椭圆曲线算法、哈希算法、对称加密算法等。目前看来,区块链是各种保障信息安全的手段中一颗耀眼的明珠。因为要想解码这些来自区块链的数据,需要强大的计算能力和丰富的资源。但即便有资源,最聪明、最昂贵、最先进的计算机也没有能力破解,因为没有足够的时间。
但区块链加密系统就没有天敌吗?答案是否定的。有一种计算机的运算能力只需要花大概10分钟就能完成现有计算机约一千年的工作量。那就是区块链的天敌——量子计算机,只是目前这个天敌还只存在于理论中。
但我们不妨来了解一下什么是量子计算机,以及还在理论状态中的它为什么被称为区块链加密系统的天敌。
比特是表示信息的最小单位,普通电子计算机系统能读取和定位到的最小信息单位是字节,而一个字节为八个比特。一个比特在特定时刻只有特定的状态,要么0,要么1。这导致传统计算机解答问题只能是先走一条路,走到尽头没结果只能到回来再走另外一条路,直到找到问题的答案。像极了在试炼窟中苦苦寻找傀儡虫的李逍遥。
量子计算机则无需这么麻烦。它可以利用量子特有的“叠加状态”,采取“并行计算”的方式,使得运算速度以指数量级提升,最终轻松实现“穷举”。李逍遥再去试炼窟,只需要像孙悟空吹毛变徒子徒孙一样,化出分身同时寻找每一条岔路即可。从电子计算机飞跃到量子计算机,人类的计算能力,大数据的处理能力,将获得几千、几万甚至数亿倍的提升。
一旦谁拥有量子计算机,也就拥有了穷举的能力。那么,基于密码学的区块链,也就不再安全了。更紧迫的是,量子计算机的商业化已经在“加速跑”了。
近日,IBM研究院宣布已经创建了Q System One量子计算机。那些关于量子计算机的遥不可及的梦,实现的希望就要触手可及:
基于 20 量子比特的量子计算机,预计今年年底向客户开放;
基于 50 量子比特的量子计算机原理样机,为今后IBM Q 系统奠定基础。
这是一个巨大的跨越:50量子比特的量子计算机,一步就能进行2的50次方运算,等于1125899906842000,即一千万亿次计算。也就是说,一台台式计算机大小的量子计算机,或能达到今天最先进的中国天河一号超级计算机的计算能力。
然而,这还是仅仅是50量子比特而已。按照这个速度发展下去,很快量子计算机的神通,将强劲得让人恐惧。举个例子:要破解现在常用的一个RSA密码系统,用当前最大、最好超级计算机需要花60万年,但用一个有相当储存功能的量子计算机,则只需花上不到3个小时!
在量子计算机面前,传统电子计算机对于未来的人们,如同算盘对于如今的我们——无用又带着“过去”的年代标签,连文化遗产都算不上。量子计算机这个革命性的产品,传统的密码学——以及借由密码学保护自身的区块链加密系统——可以成为任何资源所有者的攻击目标,而且攻破,将是易如反掌。
科学家们一致认为“为了消除这一威胁,并缓解那些对区块链和加密货币具有既得利益的人的担忧,解决这一问题的唯一方法是建立量子区块链——因为量子计算机可以破解常规的区块链,量子计算机无法破解量子区块链的密码。”这也是许多人主张在区块链中加入量子密码的原因。还有人认为应当创建基于量子纠缠的区块链的“量子版本”。我们可以设定为一旦黑客试图干扰“连接”或粒子纠缠,那么链接会直接被破坏,从而保证了区块链的安全性。
但无论如何,量子计算机的发展是实实在在的,而其对于区块链的威胁,却还没有一个可靠、可行的解决方案。或者,我们应该去菲利普·迪克的书中,寻找答案。
任何一个时代,都是赚钱的时代。
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