毁灭性打击比特币将遭量子计算破解

2018-03-02 07:00

无限可能的量子计算

那么量子计算的突破与区块链又有什么关系，它又会对比特币等加密货币造成什么样的影响？

先来看看量子计算机能做什么，耶鲁大学的罗伯特·舍尔科普夫教授（Robert Schoelkopf）说：“当量子计算机拥有50或者100个量子比特，而且这些量子比特能工作得很好，可以做完全纠错，那么你就可以用这个量子计算机做世界上任何经典计算机永远都不可能做的计算工作了”。

中科院的潘建伟院士曾说：“我相信量子技术在21世纪的重要性可与上个世纪的曼哈顿计划相比。”麻省理工学院物理学家、量子计算先驱赛斯·劳埃德（Seth Lloyd）也表示：“在量子计算机上处理大型矩阵和大型矢量的速度更快。”

劳埃德估计，60个量子比特所编码的数据量就可以超过全人类一年所产生的数据量，而300个量子比特可以处理全宇宙的所有信息量。目前世界上最大的量子计算机由IBM、英特尔和谷歌联合开发，拥有大约50个量子比特。

量子计算面前区块链毫无安全可言

既然量子比特拥有如此出色的计算量，那么与区块链以及比特币之间到底有什么联系？这就要从比特币系统中的安全协议来说了，比特币的协议涉及两种类型的密码学，及挖掘过程中使用散列函数（哈希函数）和用于在区块链上提供数字签名的非对称密码术。

在挖掘比特币时，需要利用电脑的计算能力，使用SHA-256哈希函数为每个区块计算一个随机数，这个过程所得到的结果非常容易被验证，但是难以找到。

而不对称密码术则用于授权比特币区块链上的交易，整个链上的每个用户都会被分配一个公钥和一个私钥，这就是公钥密码系统（Public Key），公钥密码系统使用一对密钥来加密信息：可以广泛共享的公钥和只有密钥所有者才知道的私钥。任何人都可以使用预期的接收者公钥加密消息，但只有接收者才能使用他的私钥解密消息。

这样的非对称密码算法，核心是利用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）来生成密钥，给定一个私钥，很容易推导出相应的公钥，但是反过来计算困难，这就是现在比特币安全的原因。

从上面就可以看出，只要拥有足够数量的量子比特，量子计算机的计算能力堪称恐怖，这种计算能力即便是哈希函数也能很快破解，届时整个币圈都会受到波及。与此同时，有相关人士预计，在2027年，量子计算机的舒尔算法（Shor’s algorithm）将能在十分钟（600秒）内破解密钥。