量子计算对区块链技术到底有多大威胁？对此我们能做些什么？

量子物理学正被用于建造量子计算机，这是一种功能强大的机器，能够高速解出极其复杂的数学方程，比当今最先进的计算机还快。

因此，任何使用数学方程式加密的数据——包括银行数据、政府保护的情报数据以及手机加密消息——都很容易被量子计算破解。最值得注意的是，在这种情况下，加密的加密货币数据(如私人钱包密钥)也容易受到量子计算技术的攻击。

换句话说，量子计算可能被用于破解区块链网络上的每个私钥，从而使网络的用户容易受到黑客攻击或被窃取。

因此，量子计算机能够解决普通计算机无法解决的问题——也被称为“量子霸权”——被认为是对区块链网络安全的严重威胁。

量子比特和“量子霸权”

我们离“量子霸权”还有多远?

多链架构项目Komodo的首席技术官Kadan Stadelmann说：

无论如何，“从技术角度来看，我们必须考虑到，现在已经是‘量子霸权’时代。这一领域的行业领导者已经公开展示了2到3位数的量子比特芯片，这意味着利用‘无限’的资源和空间，这可以迅速扩展。”

例如，谷歌最近展示了其54量子比特芯片在200秒内执行一项计算，世界上最强大的超级计算机执行这项计算，需要花费1万年的时间。而这还不包括这个行业的未公开部分。”

 “量子比特”是什么？传统计算机使用“比特”，用0或1表示，而量子比特可以是0或1，或者在不同的时间既是0也是1。量子比特使量子计算机如此强大：如果一台普通的计算机使用4比特运行，可以将这些比特排列成16种组合中的任意一种，一个接一个地排列，直到解出方程。

然而，利用4个量子比特，量子计算机可以同时把4个量子比特排列成16种组合。根据Decrypt称：“仅仅20个量子比特就可以并行存储超过100万个值，这使得量子计算机能够通过并行计算解决问题，而不是一次一个。”

 “量子计算机构成的威胁更可能涉及个人加密货币账户或钱包的脆弱性。”

然而，Ethereum Express公司的首席执行官Vlad Miller解释说，区块链网络总账不会受到量子计算机的攻击。

他说：“如今，所有加密货币交易的记录都存储在区块链上。由于这些数据的副本分布在所有用户中，几乎不可能改动。在不影响所有其他区块的情况下，任何数据区块都不能被删除或修改，除非得到大多数网络用户的同意。从这个意义上说，区块链对量子计算机是有抵抗力的，计算能力的增长不会影响系统的安全性。”

不错，“量子计算机的威胁更可能涉及个人加密货币账户或钱包的脆弱性。这些强大的计算机可以破解用于授权交易的用户代码。”

Miller继续说：“直到最近，这在数学上还被认为是不可能的，普通的二进制计算机无法破解加密货币密钥，但对于量子计算机来说，这并不困难，因为它具有不可思议的计算能力。”

加密货币衍生品交易所Interdax的首席技术官Charles Phan也指出，“用于采矿的SHA-256功能，是量子计算机可能影响比特币(和)加密货币的另一个领域。然而，这方面的风险要低得多。”

 “拥有量子计算机的对手也可以将其引向挖掘比特币——如果他们能获得51%的哈希算力，就可以允许双倍支出，随心所欲。如果他们控制的比例低于51%，也会对网络造成损害。”

 “最终，量子计算机将迫使加密货币系统发生变化。”

量子计算对区块链网络的威胁有多紧迫？这些网络能采取什么措施来保护自己？

以太坊第二层扩展解决方案——Offchain实验室的共同创立者和首席科学家Edward Felten说：“最终，量子计算机将迫使加密货币系统发生变化，但是目前，量子计算机只存在于实验室，还要走很长的路，才能实际影响加密货币。”Ed还是前白宫美国副首席技术官。

 “随着时间的推移，加密货币将需要进化，以使用不同的加密和哈希方法，这些方法可以对抗量子。加密货币行业应该探讨如何做到这一点，但目前还不是紧急情况。”

什么时候会成为紧急事件？Vlad Miller表示，尽管美国国家安全机构在2016年预测，“几十年后”，量子计算将对加密信息构成严重威胁，“但鉴于过去一年半这项技术的发展速度，美国国家安全局的结论似乎过于乐观。事实上，许多专家认为，这种威胁将在未来15年甚至10年内出现。”

针对“量子霸权”做准备

因此，许多区块链项目已经在针对“量子霸权”做准备。

Kadan Stadelmann解释说：“虽然(量子计算机)肯定会对当前形式的大多数加密货币构成长期威胁，但更多合法项目已经在以防量子加密的方式部署对抗措施。”

他表示：“即便是现有的加密货币网络，也将能够转向对抗量子算法和数字签名方案。”

因此，“到量子计算机对于更广泛的公众‘可用’时，预计大多数现有的加密货币已经进入了对抗量子的运动。”

量子计算的威胁对于加密货币来说是一个可以解决的问题，但前提是在解决方案上达成一致

然而，这说起来容易做起来难——Stadelmann 说：“打个比方，现有的区块链已经可以按下开关，立即部署防量子机制。”。然而，那些历来难以就重要软件升级达成共识的网络(例如比特币网络)可能会遇到麻烦。

Charles Phan解释说：“如果量子计算机破解了比特币使用的密码，任何重新使用比特币地址的人都很容易受到攻击，然而，在公钥的首笔交易被看到之前，量子计算机需要的信息是不可获得的，所以每次使用不同公钥的个人都是安全的。

不过，Vlad Miller解释说， “量子处理器只会威胁比特币等现代加密货币。”

 “为了保护它们，用户必须切换到新的身份验证方法，以便在基于区块链的网络中授权交易。”

事实上，“这个问题的解决方案将是对抗量子计算的密码学新方法。如今，许多加密货币公司正在开发各种各样的解决方案。其中一些是基于长期发现的数学方法，如Lamport的签名、Merkle架构、以及秘密共享。”

因此，区块链网络很有可能不会受到量子计算的威胁。Radix.的商业策略师Matthew Hine表示：“一旦量子计算机完成实验阶段，平台将‘更改它们的锁’。”

 “但对于公开发布加密信息，每个人都会非常由于，因为他们希望这些信息永远都是保密的。”