量子計算是否會終結區塊鏈？

有專家認為量子計算可能會淘汰區塊鏈。Google 和 IBM 等科技巨頭都對量子計算表現出了濃厚的興趣，其危險性顯而易見。根據麻省理工學院技術評論說，這種計算可以破解保證區塊鏈和互聯網安全常用的加密 hash。這也就是說量子計算機可以完成欺詐交易並盜用貨幣。量子計算機所具有的指數級的計算力將威脅到區塊鏈未來的安全。

如果想成功的破解區塊鏈，你需要同時修改目標塊和所有的連接塊。

▌區塊鏈安全的弱點

區塊鏈由鏈上連接的加密節點組成，目前幾乎不可能破解。每條數據的順序符合區塊鏈協議，這使得區塊鏈具有防偽功能。

如果想要成功破解區塊鏈，你需要更改目標區塊和所有連接的區塊。區塊鏈在整個點對點網路中是同步的。這類系統沒有黑客能夠滲透到中心點。黑客只有同時修改至少 51% 的區塊鏈數據，才有機會滲透該網路。

篡改半數的區塊鏈目前似乎不太可能，但是量子計算機可以輕易地破解該系統。

圖：量子計算機的抽象圖

與傳統計算不同，量子計算的演算法中使用階乘和指數。量子計算機的創新是基於量子比特的使用，而非比特。

▌什麼是量子比特？

量子比特（quantum bits，簡稱 qubits）是計算機上最小的數據單位。量子計算是在比傳統計算機更小一級上實現的。這些更小一級的量子比特可以使用量子演算法。量子演算法使用半比特字元，它可以同時計算 0 和 1 兩個值。

量子演算法使用半比特字元，它可以同時計算 0 和 1 兩個值。

量子計算機可以在演算法中使用指數計算，因此它們不受限於線性方程。這種創新可以讓系統更快地解決問題。

▌那麼，我們該怎麼辦？

由於量子計算的話題如火如荼，很多公司都開始著手針對量子計算的辦法，來保護區塊鏈和普通互聯網的未來。

抗量子陣營

BlockDAG 協議自稱是應對量子計算機威脅的解決方案。BlockDAG 與區塊鏈不同，使用的是糾纏協議，又稱 BlockDAG 協議。據專家稱，BlockDAG 協議中的糾纏可以提供「抗量子」能力。

圖片來源：http://www.iotasupport.com/

這種糾纏的結構類似於一棵樹，而非鏈。這種樹形模型可以省卻權益證明，加速交易速度。如果說區塊鏈使用權益證明模型的話，BlockDAG 使用的是「區塊移動證明」。在 BlockDAG 中，節點負責根據網路上塊的移動來確認交易。

BlockDAG 有兩個規則：

• 第一，引用所有前面的塊。
• 第二，實時發布塊。

抗量子賬本

抗量子賬本（Quantum Resistant Ledger，簡稱 Qrl）可以使用比質因數分解更為複雜的數據方式生成私有密鑰。該協議使用基於 hash 的加密結構生成私有密鑰，而非質因數分解。在這種情況下，我們無法像量子計算機破解傳統區塊鏈一樣，一味地通過暴力計算來找到解決方案。

俄國的研究小組

俄國的研究小組說他們開發並測試了世界上第一個不怕加密破解攻擊的區塊鏈。研究人員說，他們的加密密鑰放棄了現有區塊鏈交易保護措施中的一些部分。

為了建立量子安全的區塊鏈，我們一併刪除了電子簽名。轉而利用量子加密做認證。

量子加密依賴於糾纏粒子，且這些研究人員的系統用到了所謂的量子密鑰分配，研究人員說這可以確保無人監聽私有通信。

通過量子渠道通信的人員完全可以保證他們之間的交談，第三者無法滲透。這就是主要目的。

他們實驗的系統已經在 3 個節點（計算機）的網路上做了測試，但是值得一提的是，雖然研究小組宣布了他們的勝利，但是目前這種研究仍在假設階段，而且該研究還在審核中。

私有區塊鏈

另一種方法是使用私有區塊鏈。私有區塊鏈正如其名，與公有區塊鏈不同，它們的訪問許可受到了嚴格控制。使用者必須通過邀請才能加入，且需要通過網路創建者或網路創建者施加的協議的驗證。

這可以防止量子計算機通過公有密鑰算出私有密鑰，因為這種區塊鏈壓根沒有公有密鑰。然而，唯一的負面因素是私有區塊鏈的去中心化和分布方式與公有區塊鏈並不一樣。私有區塊鏈可以使用層級結構，因此為派系和中心權威人士創造了機會。對於很多人來說，這違反了加密貨幣和區塊鏈技術的哲學基礎。

圖：「量子形態所能做的是將更複雜的信息編碼成單個比特。」

▌總結

只有時間可以證明我們目前的努力是否足夠建立區塊鏈上的真正安全。但是，至少在接下來幾年中，區塊鏈依然相對很安全。

原文：https://hackernoon.com/quantum-computing-is-it-the-end-of-blockchain-9ce4a9664720

作者：Vaibhav Saini，TowardsBlockChain 公司的合夥創始人

譯者：彎月；責編：楊麗

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