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在量子计算机面前,区块链一钱不值?

11月6日下午,华为在深圳总部举行与任正非咖啡对话。当讨论到信息安全问题时,任正非表示,信息安全问题其实永远都是大问题,这和矛与盾一样,只要有矛就有盾。量子计算机出现后,几百万年破译不了的信息都能破译,信息安全是相对的。现在说区块链多么伟大,但是在量子计算机面前,可能就一钱不值了。实际上,信息安全是长期困扰人们的问题,道高一尺魔高一丈,永远都是没完没了的几个问题,这个问题不是用技术来解决的,而是用法律来解决。

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在10月23日,此前被美国NASA曝光又撤稿的谷歌“量子霸权”的论文登上Nature最新一期封面。一时之间量子计算成为热题,这篇文章主要公布了谷歌研发的量子计算机的相关数据内容,据称这台量子计算机只要用3分20秒就可以完成全球最强大的超算Summit计算机用一万年才能完成的计算。

而量子计算机对区块链究竟有何威胁呢。首先是以量子计算机强大的运算力,足以对比特币网络发起51%攻击,量子计算机垄断整个区块链网络的记账权非常容易,垄断后,可以修改自己的交易记录,还可以阻止区块确认交易,可以获得网络发出的所有比特币,那么这将对区块链赖以成名的信任机制造成打击。其次,它还将有可能轻松地破解区块链网络中的密钥系统。在区块链中,发生交易时,公钥是公开的。以现在的传统计算机通过公钥破译私钥需要几万年,但量子计算机很快就能破译。对于加密技术的破译,最担心其实不是区块链,而是现在各国的银行系统和各国所有涉及国家机密的系统。所以这也是任正非说信息安全的靠技术是不可能的,而是要靠法律。

但以目前的情况来说实现上述可能还需要一段时间。因为可以攻克区块链网络的量子计算机,至少需要含有1500个量子单位,但是目前谷歌测试的Bristlecone量子计算机也仅仅只拥有72个量子单元。离真正攻克区块链网络的1500个单元还是差太远了。而且量子计算机对环境噪音、温度变化和电磁场等日常现象是相当敏感的,如何客服这些障碍并解决其他潜在问题显然还需要花费较长时间。在量子计算能力增强到可以摧毁区块链之前,我们可以尝试改变从私钥创建公钥的算法。一个能经得起量子攻击的算法,即“后量子密码学”。国家标准与技术研究所(NIST)一直在努力评估和标准化后量子加密方法,因为政府也迫切需要一个新代替方案取代容易受量子计算机攻击的加密技术。目前已知可行的一种方法是使用对称加密技术,它比非对称加密技术更不易受到量子计算攻击。目前也有许多人在尝试证明对称密码系统下的分布式网络的可行性。其他方式还有有,比如抗量子账本,使用基于哈希的密码技术,据目前的研究来看,基于哈希的密码系统能够抵抗目前已知的量子计算机攻击。

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许多技术的诞生都会对现有的一些行业产生威胁,包括区块链诞生时也是一样,但我们不能停止进步。了解量子技术和准备应付量子的安全问题将至关重要,我们不能因为恐惧而阻止科技带来的积极影响。

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