為什麼量子計算不會對加密構成威脅……然而

近年來，量子計算引發了人們對加密貨幣和區塊鏈技術未來的擔憂。例如，人們普遍認為非常複雜的量子計算機有朝一日能夠破解當今的加密，這使得安全性成為區塊鏈領域用戶的一個嚴重問題。

SHA-256 加密協議用於比特幣網絡安全的比特幣目前無法被當今的計算機破解。然而，專家預料十年內，量子計算將能夠打破現有的加密協議。

關於持有者是否應該擔心量子計算機對加密貨幣構成威脅，第一層區塊鏈平台 QAN Platform 的首席技術官 Johann Polecsak 告訴 Cointelegraph：

“確實。橢圓曲線簽名——今天為所有主要區塊鏈提供動力，並且被證明容易受到 QC 攻擊——將被破壞，這是系統中唯一的身份驗證機制。一旦它被破解，實際上就不可能區分合法的錢包所有者和偽造簽名的黑客。”

如果當前的加密哈希算法被破解，那麼價值數千億的數字資產很容易被惡意行為者竊取。然而，儘管存在這些擔憂，但量子計算在成為區塊鏈技術的可行威脅之前還有很長的路要走。

什麼是量子計算？

現代計算機使用“位”處理信息並進行計算。不幸的是，這些位不能同時存在於兩個位置和兩個不同的狀態中。

相反，傳統的計算機位可能具有值 0 或 1。一個很好的類比是打開或關閉電燈開關。因此，例如，如果有一對位，則這些位在任何時刻只能保存四種可能組合中的一種：0-0、0-1、1-0 或 1-1。

從更務實的角度來看，這意味著普通計算機可能需要相當長的時間才能完成複雜的計算，即需要考慮每一個潛在配置的計算。

量子計算機不像傳統計算機那樣在相同的約束下運行。相反，他們使用稱為量子比特或“量子比特”的東西，而不是傳統的比特。這些量子比特可以同時以 0 和 1 的狀態共存。

如前所述，兩個位只能同時保存四種可能組合中的一種。然而，一對量子位能夠同時存儲所有四個。每增加一個量子比特，可能選項的數量就會呈指數增長。

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因此，量子計算機可以執行許多計算，同時考慮幾種不同的配置。例如，考慮 54 量子位 Sycamore 處理器谷歌開發的。它能夠在 200 秒內完成一項計算，而世界上最強大的超級計算機需要 10,000 年才能完成。

簡單來說，量子計算機比傳統計算機快得多，因為它們使用量子比特同時執行多個計算。此外，由於量子位可以具有 0、1 或兩者的值，因此它們比當前計算機使用的二進制位系統效率更高。

不同類型的量子計算攻擊

所謂的存儲攻擊涉及惡意方試圖通過關注易受攻擊的區塊鏈地址來竊取現金，例如那些錢包的公鑰在公共分類賬上可見的地址。

四百萬比特幣（BTC)，或所有 BTC 的 25%，容易受到攻擊由於所有者使用未散列的公鑰或重複使用 BTC 地址，因此被量子計算機攻擊。量子計算機必須足夠強大，才能從未散列的公共地址中破譯私鑰。如果私鑰被成功破譯，惡意行為者可以直接從用戶的錢包中竊取用戶的資金。

然而，專家預計所需的計算能力執行這些攻擊將比當前的量子計算機多出數百萬倍，後者的量子比特不到 100 個。然而，量子計算領域的研究人員假設，使用中的量子比特數可能到達未來十年將達到 10 萬。

為了保護自己免受這些攻擊，加密用戶需要避免重複使用地址或將他們的資金轉移到尚未發佈公鑰的地址中。這在理論上聽起來不錯，但對於日常用戶來說可能太乏味了。

有權訪問功能強大的量子計算機的人可能會通過發起傳輸攻擊來試圖從傳輸中的區塊鏈交易中竊取資金。因為它適用於所有交易，所以這種攻擊的範圍要廣泛得多。然而，執行它更具挑戰性，因為攻擊者必須在礦工執行交易之前完成它。

在大多數情況下，由於比特幣和以太坊等網絡的確認時間，攻擊者的時間不會超過幾分鐘。黑客還需要數十億個量子比特來進行這種攻擊，這使得中轉攻擊的風險遠低於存儲攻擊。儘管如此，它仍然是用戶應該牢記的。

在運輸途中防止襲擊並非易事。為此，有必要將區塊鏈的底層加密簽名算法轉換為能夠抵抗量子攻擊的算法。

防止量子計算的措施

在量子計算被認為是對區塊鏈技術的可信威脅之前，還有大量工作要做。

此外，隨著量子計算機的廣泛應用，區塊鏈技術很可能會發展以解決量子安全問題。已經有像 IOTA 這樣的加密貨幣使用有向無環圖（DAG）被認為是抗量子的技術。與組成區塊鏈的塊相比，有向無環圖由節點和它們之間的連接組成。因此，加密交易的記錄採用節點的形式。然後，這些交易所的記錄一個接一個地堆疊起來。

Block lattice 是另一種基於 DAG 的抗量子技術。像 QAN 平台這樣的區塊鍊網絡使用該技術使開發人員能夠構建抗量子智能合約、去中心化應用程序和數字資產。格密碼學對量子計算機具有抵抗力，因為它基於量子計算機可能無法輕鬆解決的問題。這名稱給這個問題的是最短向量問題（SVP）。在數學上，SVP 是一個關於在高維格中尋找最短向量的問題。

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人們認為，由於量子計算的性質，量子計算機難以解決 SVP。只有當量子比特的狀態完全對齊時，量子計算機才能使用疊加原理。當量子位的狀態完全對齊時，量子計算機可以使用疊加原理。儘管如此，當狀態不是時，它必須求助於更傳統的計算方法。因此，量子計算機不太可能成功解決 SVP。這就是為什麼基於格的加密對量子計算機來說是安全的。

甚至傳統組織也已採取措施實現量子安全。摩根大通和東芝聯手開發量子密鑰分發 (QKD)，他們聲稱是量子抗性的解決方案。通過使用量子物理學和密碼學，QKD 使兩方可以交易機密數據，同時能夠識別和阻止第三方竊聽交易的任何努力。該概念被視為一種潛在有用的安全機制，可以抵禦量子計算機未來可能進行的假設區塊鏈攻擊。