前言：前幾天，谷歌宣布其“量子霸權(quán)”的實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致人們對(duì)比特幣和加密貨幣安全的擔(dān)憂。從目前看，實(shí)踐上它還遠(yuǎn)沒有落地，但只要存在這種可能性，加密社區(qū)就需要認(rèn)真對(duì)待，并盡快做好準(zhǔn)備，有備才能無患。

“量子霸權(quán)”的術(shù)語激發(fā)了一個(gè)關(guān)于世界大腦超級(jí)計(jì)算機(jī)的想象，想象這樣的計(jì)算機(jī)可以計(jì)算地球上每個(gè)沙灘上的沙粒。但是，谷歌官方宣稱的“量子霸權(quán)”意味著什么？實(shí)用量子計(jì)算機(jī)將如何改變加密世界？

歷經(jīng)一個(gè)月的猜測(cè)之后，谷歌宣布它已經(jīng)構(gòu)建并測(cè)試了一個(gè)名為“Sycamore”的54量子位的量子處理器。該處理器看上去像是在其超冷的冷凍室中被扭動(dòng)的蛇群所覆蓋。它能在200秒內(nèi)執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算。這沒什么大不了的，對(duì)嗎？

“根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量，我們確定它要花費(fèi)世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)10，000年時(shí)間來生成類似的輸出，”Sycamore的創(chuàng)建者在博客中寫到。（藍(lán)狐筆記注：它的意思是說，跟當(dāng)前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)相比較，量子計(jì)算機(jī)要先進(jìn)太多太多）

量子處理器通過使用疊加和糾纏來工作。這些奇怪的量子行為實(shí)質(zhì)上使得量子芯片可以同時(shí)處理大量的數(shù)據(jù)。為了更好地理解它，想象一下，量子處理器就像是奇異博士，能夠同時(shí)“看到”各種可能的結(jié)果，然后從統(tǒng)計(jì)學(xué)上挑選出最可能的答案。（藍(lán)狐筆記注：奇異博士是漫威的超級(jí)英雄，原為神經(jīng)外科醫(yī)生，后來成為魔法師）

這意味著耗費(fèi)時(shí)間的程序，例如大數(shù)分解，如找到兩個(gè)大數(shù)，其相乘后再得到另外一個(gè)大數(shù)等。此類計(jì)算對(duì)于量子計(jì)算機(jī)來說是小菜一碟。

這些機(jī)器算不上什么新東西。像D-Wave的Leap這樣的服務(wù)可以讓任何人用Python為基于云的量子計(jì)算機(jī)編寫程序。這一成就聽上去像是科幻小說。

但是，就谷歌而言，它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”，超越幾乎所有其他現(xiàn)存機(jī)器，從理論上講，這意味著很多，而從實(shí)踐上，它沒多少意義。

“量子霸權(quán)”意味著谷歌能夠執(zhí)行在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件上無法執(zhí)行的計(jì)算。換言之，任何“經(jīng)典的”計(jì)算機(jī)，從最快的大型機(jī)到Atari 800XL，都無法在合理時(shí)間內(nèi)（宇宙熱寂之前或10，000年之前，不管是誰先到）完成計(jì)算。

“有了第一個(gè)無法在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上合理模擬的量子計(jì)算，我們開辟了一個(gè)新的計(jì)算領(lǐng)域供大家探索?！毖芯咳藛T寫道。

然而，一切都不是銀河系思維和人工智能。首先，還不清楚谷歌的說法是否是正確的。因?yàn)?，為了測(cè)試他們是否確實(shí)取得“量子霸權(quán)”，他們需要在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上運(yùn)行相同的問題，從理論上，它需要花上10，000年。

進(jìn)一步來說，傳統(tǒng)上你可以在量子計(jì)算上解決的問題也不是完全可行的。量子計(jì)算機(jī)很擅長(zhǎng)在多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中找到最短路徑，但它并不太擅長(zhǎng)于玩《毀滅戰(zhàn)士》。因此，這里的比較從來就沒有簡(jiǎn)單的可比性。（藍(lán)狐筆記注：《毀滅戰(zhàn)士》是一款3D系列射擊游戲）

但是，“量子霸權(quán)”對(duì)加密貨幣和加密貨幣的挖礦來說，意味著什么？擁有高效的機(jī)器會(huì)讓你在跟所有其他人的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出？

量子飛躍

量子計(jì)算對(duì)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的最大威脅是它破解傳統(tǒng)加密的能力。

如果你想真正毀滅加密貨幣，則可以將量子計(jì)算機(jī)瞄準(zhǔn)SHA-256，它是一種流行的哈希算法，可以創(chuàng)建32字節(jié)的密碼“哈?！?，從本質(zhì)上，它將其變成不可讀的亂碼，（例如：“5e884898da28047151d0e56f8dc6292773603d0d6aabbdd62a11ef721d1542d8”類似于“密碼”）

量子計(jì)算專家將SHA-256看作為煤礦中的眾所周知的金絲雀。（藍(lán)狐筆記注：煤礦中的金絲雀是指，金絲雀對(duì)瓦斯非常敏感。早期的煤礦工人下井帶上金絲雀作為“瓦斯監(jiān)測(cè)”，以作為安全預(yù)警）當(dāng)真正的量子攻擊開始入侵全球系統(tǒng)，研究者將會(huì)恐慌。

“量子計(jì)算將影響很多種加密形式，其中包括比特幣在用的SHA-256。既然比特幣具有價(jià)值，人們將有更大動(dòng)力攻擊它。然而，我相信很多更簡(jiǎn)單的加密算法首先會(huì)被破解，這會(huì)警醒社區(qū)作出改變?！盦tum的創(chuàng)始人兼CEO Patrick Dai說。他還補(bǔ)充到：“破解SHA-256并非一夜之間可以達(dá)成。我們會(huì)有很多預(yù)警。最終來說，當(dāng)轉(zhuǎn)換發(fā)生時(shí)，礦工可能會(huì)付出代價(jià)，因?yàn)樗麄儠?huì)陷入不兼容的硬件，但比特幣會(huì)繼續(xù)發(fā)展。”

最終來說，研究人員認(rèn)為，我們有望破解哈希算法，甚至有可能破解支持公私鑰的非對(duì)稱加密體系。

“量子計(jì)算將迫使所有加密貨幣采用新的簽名算法，因?yàn)楫?dāng)前的算法，也包括比特幣和以太坊在用的，被證明是容易受到簽名偽造攻擊的。”QAN（據(jù)稱是抗量子攻擊的區(qū)塊鏈）的CTO Johann Polecsak說道。

而對(duì)Vitalik Buterin來說，他并不看好量子計(jì)算。

他寫道“迄今為止，用一句話來說，我對(duì)最近“量子霸權(quán)”東西的印象是，真實(shí)的量子計(jì)算就像是核聚變之于氫彈。證明一種現(xiàn)象和從中提取能量的能力，但仍遠(yuǎn)未直接用于有用的事物?！保ㄋ{(lán)狐筆記注：V神的大意是有理論的證明，但在工程實(shí)踐上還有很大的距離）

“非對(duì)稱加密依賴于密鑰對(duì)，也就是私鑰和公鑰。公鑰可以從其私鑰中計(jì)算出來，但反過來不行。這是由于某些數(shù)學(xué)問題的不可能性。量子計(jì)算機(jī)從量級(jí)上執(zhí)行這種操作更高效，如果用其他方法可以進(jìn)行計(jì)算，也就是從公鑰可以算出私鑰的話，那么，整個(gè)機(jī)制將會(huì)被破解。這已經(jīng)被證明，我們?cè)谶@些系統(tǒng)中只是需要更多的量子位和穩(wěn)定性，這些都會(huì)持續(xù)發(fā)展。”Praxxis的創(chuàng)始人David Chaum說道。

他認(rèn)為，PoW系統(tǒng)更能抗量子攻擊，即便錢包和密鑰不那么抗量子攻擊。

他說：“工作量證明（PoW）協(xié)議中挖礦所需的哈希算法通?？梢钥沽孔庸?。對(duì)于使用量子計(jì)算機(jī)的惡意者來說，更可能的攻擊角度是破解PoW和PoS協(xié)議中的錢包安全?！?/p>

量子計(jì)算機(jī)可以使用一種稱為“Shor”的算法來分解加密貨幣用來保護(hù)錢包安全的長(zhǎng)整數(shù)。期望是，任何能使用量子計(jì)算破解RSA（大多數(shù)流行平臺(tái)的加密標(biāo)準(zhǔn)）的行為者都將可能保持沉默。

Chaum說：“鑒于科學(xué)進(jìn)步的不可預(yù)測(cè)性，以及保密的可能性，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)什么時(shí)候量子計(jì)算將破解區(qū)塊鏈加密是愚蠢的事情。話雖如此，盡管量子計(jì)算機(jī)發(fā)展的障礙很難克服，但沒有證據(jù)表明它們是無法克服的。”

同時(shí)，他還補(bǔ)充道：

“將來有一天，使用Shor的算法來破解很多加密系統(tǒng)的量子計(jì)算會(huì)被生產(chǎn)出來。如果直到那天來臨時(shí)，區(qū)塊鏈社區(qū)一直忽視這個(gè)問題將會(huì)愚蠢的。在四年多前NSA指示政府機(jī)構(gòu)停止在對(duì)量子敏感的加密系統(tǒng)上工作。NSA一直非常嚴(yán)肅地看待量子計(jì)算。我們也應(yīng)該如此。”

底線很簡(jiǎn)單：一旦量子霸權(quán)開始觸及現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)施，那么，包括加密領(lǐng)域在內(nèi)，一切都將失控。減少損失的唯一辦法是做好準(zhǔn)備。

“就比特幣而言，如果有人比其他人先獲得量子計(jì)算能力，那么，他們能在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)之前開始轉(zhuǎn)移大量的比特幣余額。目前最好的防御方法是只使用一次比特幣地址，這樣就不會(huì)泄漏公鑰?！奔用茇泿懦鮿?chuàng)公司Freedom Stack的CEO Adrian Scott說道。

不幸的是，就像量子比特的怪異性質(zhì)一樣，當(dāng)這些機(jī)器開始攻擊流行的加密平臺(tái)時(shí)，沒有人知道會(huì)發(fā)生什么。

Scott說：“這就像是加密世界的Y2K問題，因?yàn)檫@確實(shí)意味著跨網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的重大升級(jí)，很多應(yīng)用使用的軟件庫，與其他系統(tǒng)的集成等。我們也無法確定地知道“抗量子”的方法到底能多抗量子。（藍(lán)狐筆記注：Y2K是指千年蟲問題，千年蟲是指程序處理日期上的bug，某些使用了計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)中，由于其中的年份使用的是兩位十進(jìn)制數(shù)來表示，導(dǎo)致當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行跨世紀(jì)的日期處理運(yùn)算時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而引發(fā)系統(tǒng)的紊亂或崩潰）
來源： 藍(lán)狐筆記?