量子計算：它是區塊鏈的終結嗎？

策劃｜Tina

作者｜vasa

根據《MIT Technology Review》的說法，量子計算將有能力破解用於保護常規區塊鏈及一般互聯網體系的加密散列機制。這意味著，量子計算將很可能被用於實施欺詐交易並竊取加密貨幣。

總結來講，量子計算機擁有較現有計算機幾個數量級的運算能力，足以威脅區塊鏈的未來安全前景。要成功破解區塊鏈，您需要同時更改目標區塊以及所有與之連接的區塊。

區塊鏈的安全弱點

區塊鏈由接入至鏈上的多個加密節點構成，目前其幾乎不可能被破解。各區塊的順序符合區塊鏈協議，因此整個記錄體系擁有防偽特性。

要成功破解區塊鏈，您需要同時更改目標區塊以及所有與之連接的區塊。區塊鏈在整個對等網路當中進行同步。在這類系統當中，黑客將沒有可以集中滲透的中心點。因此，要真正滲透此類網路，黑客至少需要同時變更 51%的區塊鏈比例。

就目前來講，更改區塊鏈的半數體系似乎是不可能的，但量子計算機的強大力量將很容易破解這類系統。

量子計算機抽象渲染圖。

與傳統計算不同，量子計算在演算法當中使用階乘與指數。量子計算機的創新，在於其基於量子位而非比特位。

量子位是什麼？

量子位又稱量子比特。比特是指計算機上最小的數量量測量單位。量子計算是在比傳統計算機更小的水平上實現的。這些較小的量子位（Qubits，音為 Q-bits）可使用量子演算法。量子演算法使用半位串，且可同時計算二進位數零與一。

量子演算法採用半位串，且可同時計算二進位數零與一。

量子計算機的應用並不限於線性議程，其亦有可能使用指數計算演算法。這項創新使得此類系統能夠在特定時段之內更快地解決問題。

那麼，我們在做些什麼？

隨著量子計算這一議題受到愈發高漲的關注，許多團隊已經開始致力於保護區塊鏈與互聯網的未來安全前景。

抵禦量子計算

BlockDAG協議宣稱其正是應對量子計算機威脅的理想解決方案。與區塊鏈技術不同，BlockDAG採用糾纏協議，亦被稱為 BlockDAG協議。據專家介紹，BlockDAG協議中的糾纏機制能夠提供「量子抗性」。

糾纏結構類似於樹——而非鏈。樹模型通過消除權益證明（proof of stake）的方式實現更快的交易速率。如果說區塊鏈使用的是權益證明模式，那麼 BlockDAG所使用的就是「移動證明」模式。在 BlockDAG當中，各節點會根據區塊在整個網路中的移動歷史來確認交易的合法性。BlockDAG遵循以下兩項原則。

首先，參考所有先前存在的區塊。

第二，立即發布當前區塊。

Qrl

QRL 的基本思路，在於通過比主素分解更複雜的數學方式生成私鑰以實現安全性提升。該協議採用基於散列的加密結構生成私鑰，而不再使用頂層分解。在這種情況下，量子計算機將無法以破解傳統區塊鏈的暴力方式攻克這類解決方案。

俄羅斯研究小組

俄羅斯的研究人員們表示，他們已經開發並測試出世界上第一條不會受到未來量子計算機加密破解攻擊影響的區塊鏈。研究人員們表示，這項工作的關鍵，在於放棄目前有助於保護區塊鏈交易的部分內容。在我們的量子安全區塊鏈設置當中，我們徹底去除了數字簽名機制。相反，我們利用量子密碼學技術進行驗證。量子密碼技術依賴於糾纏態粒子的存在，研究人員們在系統當中使用所謂量子密鑰分配機制，從而確保無人能夠竊聽其私人通信內容。

通過量子信道進行通信的各方能夠完全確定通信方的真實身份，而無需擔心身份偽造問題。這正是量子通信的核心意義所在。他們實驗過的系統已經在一套三節點（計算機）網路上完成了測試。但需要強調的是，儘管該團隊已經宣布取得成功，但目前此項研究仍然處於假設階段，且研究本身尚未接受同行評審。

私有鏈

另一種選擇則是使用私有鏈。顧名思義，私有鏈與公有鏈的區別在於前者嚴格控制訪問許可權。參與者必須受邀方可加入，並且需要由網路創建者或者其指定的協議進行驗證。

由於其中不存在可訪問的公鑰，因此能夠有效防止量子計算機利用公鑰確定私鑰內容。然而，反對者們的主要意見在於私有鏈並不像公有鏈那樣具備理想的去中心化與分布特性。私有鏈可以引入層級結構，從而為中心權威機制創造機會。對於大多數人來說，這種作法無疑違反了加密貨幣與區塊鏈技術的理論導向與基礎。

前瞻

只有時間能夠證明我們目前的努力，能否真正在區塊鏈之上創造真正的安全性效果。但至少在未來幾年當中，您的區塊鏈仍然相對安全——請不必過分擔心。

https://medium.com/m/global-identity?redirectUrl=https://hackernoon.com/quantum-computing-is-it-the-end-of-blockchain-9ce4a9664720

核子可樂譯

活動預告

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紙貴|聯盟鏈和公有鏈的混合架構實踐

智鏈|區塊鏈核心技術橫向剖析

京東|企業級區塊鏈技術實踐

360|區塊鏈節點攻擊面及緩解措施

點融|點融區塊鏈雲服務實踐與思考

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