作者 | 哈希派 - LucyCheng
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北京時間10月23日晚，一篇表示谷歌已成功實現「量子霸權」的論文以封面文章形式在《Nature》雜誌150週年版上重磅發表。這個被評價為量子領域內如“Hello World”一般的事件瞬間佔據了各大主流媒體的頭版頭條，論文中關於“量子計算200秒=地球最強超算1萬年”的成果描述更是成為了全網的熱議焦點。
圖片截自：www.nature.com；時間：2019年10月24日
不過與社會各界關於“研究成果是否標誌著量子計算正走向實用化”以及“會否迎來下一波科技浪潮”的討論方向不同，幣圈更在意的是谷歌在「量子霸權」方向上的重大突破，是否會對比特幣乃至區塊鏈領域的資金安全問題造成威脅？
「量子霸權」並不像名字那般可怕
實際上，諸如量子計算機將顛覆現今所有密碼學、摧毀加密貨幣等等量子威脅論由來已久；自比特幣誕生開始便多次被提起以及討論，2017年還曾有人表示量子計算機的強大計算能力將會在十年內破解比特幣的安全性。而面對市場上大部分的擔憂以及質疑，歷年來很多領域大V都給出了相關解釋。
被譽為現代密碼學之父的圖靈獎得主Whitfield Diffie曾在博鰲亞洲論壇上表示，量子計算只會威脅到密碼學中非常窄、但非常重要的領域，使得上世紀70年代建立起來的公鑰加密體系變得脆弱。但密碼學中的許多技術，包括區塊鏈用到的哈希編碼在量子計算機面前並不脆弱。而針對此次量子計算領域的突破性成就，包括《精通比特幣》作者、Vitalik Buterin以及前比特幣核心開發者在內的領域大V都相繼發文表示，
谷歌的研究只是論證了量子計算機對某些特定類型問題的實際適用性，並沒有突破密碼學技術；而且我們甚至不知道其是否有可能規模化。
※V神昨日發推就「量子霸權」評論稱，到目前為止，我對量子霸權理論最印象深刻的一句話是，它對於真正的量子計算就像氫彈對於核聚變一樣。這證明了一種現象中獲取能量的能力是存在的，但離直接投入使用還有很長的路要走。 （圖片截自：以太坊創始人Vitalik Buterin的推特）
確實，谷歌的「量子霸權」只是在原始類型的經典問題上表現出比傳統計算機的優越性而已，例如將對一個量子電路的一個實例進行一百萬次採樣的所需時間，從世界第一超算Summit需消耗的1萬年時長縮短至3分20秒。直白來說，「量子霸權」僅僅是量子計算機論證過程中提出的目的性概念，即如果證明其在某個問題上的計算能力遠超性能最好的超算就可以了。而谷歌這次研究成果就比特幣而言並沒有過多的意義，其與我們所說的破解密碼學並不是同一類型的問題。
雖說谷歌實現量子霸權一事並不會對比特幣構成威脅，但是領域內大多數人對於量子威脅論的擔憂並不是空穴來風。量子計算機採用的其中一種量子算法Shor具有破解私鑰的可能是不爭的事實；只是如當前大多數分析師多說，其距離攻破比特幣密碼學系統還有很遙遠的距離而已——根據外媒Motherborad以及中科院微電子研究所研究員吳振華的說法，一個具有4000量子比特的量子計算機才足以瓦解區塊鏈；而當前谷歌實現量子霸權的機器僅有53個量子比特，並且值得一提的是，量子比特位越往上增加難度越大。
如何應對量子計算中本聰早已給出了答案
正如密碼朋克臺灣發起人陳伯韋所說，距離遙遠並不等於無法實現。如果上面所說的量子計算機真的能夠開發出來，其就有可能利用窮舉法列出比特幣所有的私鑰，破解所有的賬戶。而事實上，現在已經有人在做了。但他同時也強調真正該擔心的不是加密貨幣，一旦量子計算機開發出來，首當其衝的會是傳統金融的銀行賬戶、運輸系統以及電廠等等基礎建設。
與當前銀行、支付寶以及所有的保密系統一樣，比特幣使用的的亦是國際上通用的加密算法；但有一點不同的是，其採用了橢圓曲線數字簽名算法（ECDSA）與哈希函數結合的雙層設計。後者當前還未證明可被量子技術因數分解，前者理論上可在量子計算機上通過Shor算法從公鑰中破解私鑰。也就是說，冷錢包以及從未向外支付過的地址無法被攻破，因為只有暴露公鑰的地址才有被破解私鑰的可能。而對於日常用戶來說，只需在交易過程中不重複使用地址，每個地址只支出一次，便能在一定程度上起到些許抗量子的作用。
比特幣公鑰以及地址的生成過程
不過這不是從根本上解決問題的方法，如何應對量子計算威脅這一問題，事實上在2010年的時候中本聰已經給出了答案。當時就Bitcointalk用戶“llama”關於量子計算機的問題，中本聰是這樣答覆的，確實如果突然被破解，簽名會被破壞；但緩慢轉變的話，系統還是有時間轉換到更強的函數上，並對你所有的資產重新簽名。用《精通比特幣》作者Andreas Antonopoulos更簡單粗暴的解釋就是，“如果量子計算機到來，我們就升級。”
圖片截自：Bitcointalk；
網址：https://bitcointalk.org/index.php?topic=202.msg1838#msg1838
「量子霸權」的逼近、對密碼學系統被破解的擔憂並不是幣圈獨有的；當前除了以太坊、量子鏈等等加密貨幣項目關注抗量子性之外，密碼學領域不少專家也在提倡儘快建立量子加密技術以保障資金安全問題，而根據彭博社科技記者William Turton的上月在推特上的透露，當前美國國家安全局已著手研發相關技術。所以說，除非量子計算威脅突然爆破，不然比特幣依舊有時間來應對它的到來。
“比特幣是活的，共識在，幣就在，不會因為算法或者漏洞而不升級任由其消失”，這個比特幣信仰者所說的道理很多人都懂；但是抗量子性問題一日未解決，隨著量子計算機的不斷髮展、更多量子比特位芯片的到來，這依然會是懸在加密貨幣頭上的一把達摩克里斯之劍。
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