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來源：時代觀察
量子計算機可能會在某一天破解如比特幣這類加密貨幣背後的加密技術。並且，這一天的到來可能會比預期的要快。
作者/羅伯特·史蒂文斯
校對/Jack 柳葉驚鴻
編譯 / 悠然花開
理論上，一台4,000位量子比特的量子計算機大約在幾秒內破解比特幣的加密技術。
目前的量子計算機最大量子比特為54位。
一台能夠破解比特幣加密的量子計算機的誕生可能只需要兩年的時間。
如果你有一台足夠強大的計算機，那麼理論上，你可以控制比特幣區塊鏈。您可以將免費的比特幣存入您的帳户或阻止他人進行交易。由於每個錢包的私鑰都可以從公鑰派生，因此你可以訪問你想要的任何人的比特幣錢包。所以，一座價值1630億美元的“城堡”私鑰將可能屬於你。當然，在這樣的情況下，一旦該債權被發現是毫無根據的，比特幣的價格肯定會暴跌。
儘管是算力最強大的超級計算機也要花費數千年才能破解比特幣，但從理論上講，有些機器可以在幾秒鐘內完成破解。這些超高速設備稱為量子計算機。
它們是真實存在的。當前，它們正由地球上一些最優秀的頭腦進行開發。一些專家表示 ，對比特幣來説這已經太遲了。由政府秘密開發的量子計算機可能會在未來短短几年破壞區塊鏈。
但是，另一些人，包括量子計算機開發人員稱，這個焦慮是遙不可及的。隨着時間量子計算機越來越受信賴，並且足夠強大到攻擊比特幣時，區塊鏈開發人員也就已經修補了此弱點。
想要知道更多？這份完整的指南就包括了你需要知道的所有有關量子計算機和比特幣的信息。
什麼是量子計算機？
量子物理學涉及比原子更小的結構研究。當觀測到亞原子架構時，物理定律就消失了，瘋狂的事情開始發生。量子計算機利用這些性質來執行計算，甚至比功能最強大的超級計算機快很多。
傳統的計算機（比如你正在閲讀本文的計算機）是以1和0進行操作。如果某種東西是“真”，那麼晶體管就記錄為1。如果它是“假”，晶體管將讀取為0。每台計算機中有數十億個晶體管。自從1947年第一個晶體管誕生以來，晶體管估計已經創造了10的21次方個，是製造最多的器件。
但是，由於所謂的“量子疊加”，量子計算機中的晶體管可以同時記錄1和0，這就是説量子晶體管比常規的計算機更加強大。
量子計算機如何破解比特幣代碼？
比特幣使用某種被稱為“橢圓曲線數字簽名算法”（ECDSA）進行數字簽名，並且使用名為SHA-256的加密標準對鏈上的區塊進行哈希處理。對於比特幣而言，通過這些算法運行隨機選擇的私鑰來生成公鑰。而且，比特幣協議使用這個哈希值創建公共的比特幣地址。
谷歌的量子計算機（圖片：谷歌）
量子計算機可能會逆轉這一過程，並從公鑰中獲取私鑰。看！比特幣宣稱的不可侵犯性和不可破解性已經不復存在，你可以訪問任意你想要的比特幣錢包。
威脅當前密碼學現狀的兩種主要量子算法已經開發出來：Grover算法和Shor算法。
“對手可以插入自己的區塊，並破壞整個區塊鏈。”
-羅伯·坎貝爾（Rob Campbell）
總部位於馬里蘭州的巴爾的摩的醫學網絡安全公司（Med Cybersecurity）的總裁羅伯·坎貝爾（Rob Campbell）告訴 Decrypt，同時使用Grover和Shor算法量子計算機也可能“比其他人更快地挖礦。因此，對手可以插入自己的區塊，從而破壞整個區塊鏈。”
量子計算機何時會對比特幣構成威脅？
據估計，你可能需要一台至少有4,000位量子比特（這個單位是表示一台量子計算機的能力）的量子計算機才能破解比特幣代碼。然而問題在於，今天最強大的量子計算機是毫無疑問沒有那麼強大的。2019年10月，谷歌宣佈了一款具有54位量子比特的量子計算機，這是在公開領域宣佈的最強大的量子計算機。
但是，Campbell表示，一些比如谷歌、亞馬遜、微軟及IBM這樣的大型公司，以及許多相對小的公司都在“加速進步”。
所以，量子計算機什麼時候會威脅比特幣？這取決於你向誰諮詢。在達沃斯世界經濟論壇上，谷歌母公司（Alphabet）CEO 桑達爾·皮查伊(Sundar Pichai)是首批給予最早截止日期的重要人物之一。他説：“在5到10年的時間週期，量子計算將會打破我們今天所知道的加密技術。”
一些區塊鏈領導者並不擔憂這個時間期限。在 Web Summit 2019峯會上，Hedera Hashgraph創始人Leemon Baird博士把量子計算的威脅與千年蟲問題進行了對比。末日論者認為，在2000年1月1日以後，日期和時間問題會破壞世界的主要計算機系統。Baird説：“就像2000年一樣，我們必須在2000年對軟件作出一些改變。但這是不是世界的末日呢？事實上，這並不是。
”以太坊聯合創始人維塔利克•布特林(Vitalik Buterin)也並不擔心。2019年10月，他告訴 Forkast News ：“對於量子計算機可以破解的每個加密算法，我們知道我們有一個量子計算機無法破解的替代方案，......‘儘管效率可能較低’，但是我們有一個升級的路徑，並且我們知道這條升級路徑是什麼。”
但是位於倫敦的加密公司Post-Quantum CEO官安徒生（Andersen Cheng）告訴Decrypt，這個威脅可能迫在眉睫。在這個情報界，Cheng非常清楚，“已經有一些證據表明還需要將近2年就可能發生。”他的公司已經與NATO、 GCHQ和NCSC這樣的反恐部門組織合作。
Sycamore處理器是Google量子計算機的核心（圖片：谷歌）
Cheng説，Pichai預測5到10年是基於商用量子計算機；他説沒有哪個政府會讓人們知道，他們在地下掩體中藏着一台有體育館規模的大型的量子計算機。對於Pichai把谷歌的量子計算機賣給其他公司來説，這個量子計算機必須是穩定和實用的。但是對於政府計算機，這些都不重要，“只要你可以開始破解加密技術，”Cheng説。
Cheng還駁斥了人們對量子計算機必須專門用來破解比特幣密碼的擔憂，以及這是否需要更長的時間。由於Shor和Grover的算法已存在，“人們知道具體怎麼做，但他們沒有能力去做。”現在，人們只需要等的是能力的出現。
量子安全區塊鏈是否可能？
現在，是由區塊鏈和加密社區建設量子安全區塊鏈的時候了。
一個重要的里程碑是由國家標準與技術研究所(NIST)舉辦的一場創建後量子加密算法的競賽，NIST是密碼學世界的標準制定者，旨在建構後量子加密算法運行來形成一個競爭力。國家標準技術研究所 （NIST）的獲勝者將確定對量子計算機具有適應性的區塊鏈的算法。
然後，區塊鏈可以分叉到後量子安全算法。或者，區塊鏈可以從從頭開始。比如，數字現金的創造者大衞·喬姆(David Chaum)已經開始研究Praxxis，這是一種“抗量子”的區塊鏈，該區塊鏈聲稱使用抗量子數字簽名來標記平台原生貨幣的交易，即xxcoin。
在這之前，比特幣持有者將生活在量子不確定性的狀態下。