BTC:区块链入门 | 量子计算机新进展,钱包还安全吗?

作者/JackyLHH

出品/白话区块链

几乎每隔一段时间,便会传出量子计算机的“突破性进展”。进而引起业内部分用户的恐慌:量子计算机的出现会破解比特币的加密算法,加密世界即将崩塌。

这不,最近美国公司霍尼韦尔官方宣布在量子计算领域取得突破性进展,将提升量子计算机的性能。并且,霍尼韦尔还声称将在未来三个月发布全球最强大的量子计算机。

毅达资本合伙人:粤港澳大湾区在区块链等领域存在很大投资机会:毅达资本合伙人戴华坤表示,从目前的政策导向来看,粤港澳大湾区将会以科技创新和新兴产业为主旋律,对标和对接世界一流科技创新产业链,其间充满巨大的投资机会。此外,大湾区有着深厚的传统制造产业基础和供应链,大数据、区块链、人工智能等创新领域也将存在很大的投资机会。(证券日报)[2020/5/20]

量子计算机,来源:MITTechnologyReview

行情 | 美股开盘:美股区块链概念股涨多跌少:美股开盘,三大股指全线高开,美股区块链概念股涨多跌少。柯达平盘,埃森哲上涨0.14%,overstock.com上涨1.45%, Riot Blockchain下跌0.64%,Marathon Patent下跌0.73%,Square上涨1.25%。[2019/11/4]

这引起了不少加密资产持有者的担心,担心比特币等加密资产是否还安全,会不会轻易被量子计算机破解?

这里先说结论:至少目前阶段大家不需要担心,即便将来通用的量子计算机大规模出现,比特币也不一定会被“杀死”。

接下去,我们说说相关的原因。

比特币用到的加密算法主要有2种:椭圆曲线数字签名算法,SHA256哈希算法。其中,ECDSA主要用于私钥、公钥的生成;SHA256主要用于公钥生成钱包地址,以及挖矿时的工作量证明。

动态 | Power Ledger在奥地利第二大城市推出区块链能源交易平台:据cointelegraph报道,基于区块链的能源贸易公司Power Ledger与奥地利主要能源公司Energie Steiermark的创新部门E-NEXT合作,在奥地利第二大城市格拉茨及其周边地区推出了基于区块链的能源交易平台。[2019/6/19]

量子计算机会威胁到ECDSA的安全性。1994年,设计出了专门用来分解因数的Shor算法,足够强的量子计算机加上Shor算法,可以通过公钥破解出私钥。

当然,量子计算机的这个破解过程也需要花费比较长的一段时间,况且量子计算机的发展也不是一帆风顺,刚开始的性能也没那么强大。

即便量子计算机足够强大了,也有办法保护自己的比特币安全:每次只使用一次性比特币地址。

中国平安副总经理:接下来十年将投入一千亿在金融科技研发 将区块链列入五大生态圈:在21日举行的2017年度业绩发布会上,中国平安副总经理陈心颖表示,中国平安过去十年投入500亿元进行金融科技研发,这些都是额外的研发还不是IT的预算,按照目前趋势,接下来十年至少会投入一千亿去做。陈心颖称,中国平安未来的增长是通过输出科技,通过大数据、人工智能、安全体系、区块链、云技术五个生态圈,把平安的技术能力输出去,金融+科技的输出,是构成了接下来引擎的增长。[2018/3/22]

这要感谢中本聪当初在设计比特币的时候,没有直接将公钥当作比特币的收款地址。比特币的公钥和对应的地址之间,做了SHA256加密,而目前并没有可以有效破解SHA256的算法。

举个例子,如果大白需要给小黑转1BTC,大白的钱包地址里有3BTC,只要在转账的时候,将比特币的找零地址设为一个自己掌握私钥的、全新的比特币地址即可。这样,转账的时候,1BTC进入到小黑的地址,找零的2BTC进入到了大白的新地址。关于比特币的找零机制和UTXO模型,可以阅读白话区块链之前的推文《没有UTXO,比特币或不能如此稳定运行10年》。

在区块链浏览器上查询这笔交易时,可以看到大白转出的地址和对应公钥,小黑的地址,找零的新地址。由于转出地址用完即废弃,里面没有任何BTC,所以即使看到了公钥,用量子计算机破解出了私钥也没关系。

至于暴露的小黑收款地址和找零的新地址,由于量子计算机缺乏有效破解SHA256的算法,无法通过地址破解出公钥,所以是安全的。

矿机,来源:www.hellobtc.com

那量子计算机会不会对比特币的挖矿产生影响呢?

现在的计算机符合“摩尔定律”,即计算机芯片的晶体管密度每18个月翻一番,算力增长一倍。但是近年来,晶体管的尺寸逐渐逼近物理极限,计算机算力的指数级增长在放缓,摩尔定律逐渐失效中。量子计算机厉害的地方在于,它是以双指数的速度增长,即算力的增长指数也是指数级增长。这让传统计算机需要几万年的计算量,量子计算机可以在短时间内完成。

但是,量子计算机做到的只是大幅削减计算时间,它还是要花时间计算的。

前文我们提到,目前并没有可以有效破解SHA256的算法,所以利用量子计算机挖比特币时,也只能和其他矿机一样,一个一个地找随机数去试,只不过是量子计算机运算速度更快而已。比特币有难度调整机制,可以通过调整难度对抗来自量子计算机的算力增长,还可以通过升级SHA256算法,来增加挖矿难度。

需要注意的是,以上的讨论都是建立在“量子计算机已经非常成熟了,而且还价格低廉”的前提假设。

现实的情况是,量子计算机还处于实验室阶段。目前量子计算机只能进行单一的、技术性很强的计算,使用它解决实际问题还需要数年时间。截至目前,还没有一个通用的量子计算机出现,可靠的专用量子计算机也还没有问世。

魔高一尺,道高一丈,量子计算机在向前发展的同时,加密算法亦会持续进步。

在「得到」的《卓克·密码学30讲》中,著名科普作者卓克就提到了对抗量子计算机的第七代加密法——量子加密。

量子加密和其他加密法不同,不但使用了数学,还使用了理中的量子理论。量子计算机也很有可能无法破解,因为如果破解了,就违反了量子力学的基本原理。

看了这篇文章,你还担心手里的加密资产吗?欢迎在留言区分享你的观点。

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