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量子计算将彻底摧毁区块链?

admin 2018-09-17



对于数字资产爱好者来说,以上论断听起来近乎天方夜谭。当然,还夹杂着恐惧、疑虑等复杂的情绪。


量子技术是对人类发展大为有益的尖端技术,无数学术期刊都在强调这一点。但对区块链行业而言,这项技术的发展进程可能会构成某种威胁。

 

且听我一 一道来。

如果支撑数字资产的密码学基础

不复存在,将会怎样?

 

量子计算如果发展得当,将在不久的将来破解大部分加密技术。而加密技术正是区块链赖以维系的底层技术之一。没有加密,数据交换、智能合约和共识机制都将成为空谈。

 

区块链行业的研究人员已经看到了这种潜在威胁。出于安全考量,他们已经开始布局重构数字资产的底层技术,希望以此抵御“量子攻击”。

 

台湾中山大学研究员张方国在一篇名为《Anonymous Post-Quantum Cryptocash》的论文中指出:

 

“数字资产安全直接与客户利益相关,是一个敏感话题。密码学家必须对量子计算的快速发展保持警醒,并采取适当的防御措施。”

 

张方国团队设计了一种新的数字资产结构,使用了名为“理想点阵(Ideal Lattice)”的加密技术,以替代传统的数字签名方式,以便可以承受量子计算的冲击。

 

尽管目前为止,量子计算的研究人员在时间轴方面还未彻底达成共识,但已经有许多人已经投身其中,竭力寻求解决方案。

 

此前,加拿大科技公司 D-Wave 正式发布了全球首款商用型量子计算机“D-Wave One”。

 

中国科学技术大学量子信息重点实验室已经在非局域量子模拟器方面有了部分研究成果,可以模拟宇称—时间(Parity-time, PT)世界中的超光速现象。

 

可以说,量子计算领域已经逐渐受到了科技界的重视。

数字签名的替代方案


量子计算会对数字资产安全造成冲击,所有数字资产的签名算法将首当其冲。

 

在区块链世界中,基于特定算法生成的数字签名允许资产持有人以此储存、传输其公钥和私钥。公钥和私钥配对才构成完整的数据结构。

 

对今天的计算设备而言,私钥不能通过公钥来数学生成。但量子计算已经在理论上具备了这种潜力。量子计算机与传统计算机的一个主要区别是,传统计算机使用二进制存储信息,并进行计算,而量子计算机使用的量子比特所包含的信息要多得多。

 

张方国团队从事的研究正是这样。他们设想以“理想点阵”取代现行的密码学。不仅具有抗量子性,还保证了隐私。

 

具体实现方式是,采用不可链接的环签名和隐藏地址。然而,由于该理论框架过于复杂,可能会需要部署一个全新的数字资产币种,而这并不在原有计划中。因此,这一项目的发展前景目前为止还是一个未知数。

即使量子计算发展缓慢

区块链世界还是会遇到其他挑战


现有的数字资产世界已经过于拥挤,因此,为了单独的一个学术项目创建一种新的价值流通介质的必要性遭到了很多人的质疑。

 

在去年11月举行的数字资产论坛上,大量研究者都对量子计算进行了抵制。

 

其他研究人员就将重心放在了对现有的数字资产存储方案加以优化上。目前,萨尔兰大学、伦敦帝国理工学院等高等院校都已有所动作。

 

萨尔兰大学的 Ruffing 向数字资产开发者用邮件形式初步阐述过他的理念。简单来讲,Ruffing 描述了一个“两分法”的交易过程。首先,他隐藏用户的公钥,直到恰当时机才会被移动到可以抵御量子攻击的地址。

 

帝国理工的研究人员 Alexei Zamyatin 也正在开展相关主题的独立研究。Zamyatin 认为,另一种较为可行的方案是向后兼容的软件升级。

 

但 Zamyatin 也坦言,即使量子计算发展缓慢,区块链世界还是会遭遇其他挑战。这是技术发展的动态均衡。


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