比特幣:金色薦讀丨量子計算機新進展 錢包還安全嗎？_iBTC (Synthetix)

幾乎每隔一段時間，便會傳出量子計算機的“突破性進展”。進而引起業內部分用戶的恐慌：量子計算機的出現會破解比特幣的加密算法，加密世界即將崩塌。

這不，最近美國公司霍尼韋爾官方宣布在量子計算領域取得突破性進展，將提升量子計算機的性能。并且，霍尼韋爾還聲稱將在未來三個月發布全球最強大的量子計算機。

這引起了不少加密資產持有者的擔心，擔心比特幣等加密資產是否還安全，會不會輕易被量子計算機破解？

這里先說結論：至少目前階段大家不需要擔心，即便將來通用的量子計算機大規模出現，比特幣也不一定會被“殺死”。

金色熱搜榜：OMG居于榜首:根據金色財經排行榜數據顯示，過去24小時內，OMG搜索量高居榜首。具體前五名單如下：OMG、HC、BCH、LINK、ETC。[2020/12/14 15:10:09]

接下去，我們說說相關的原因。

比特幣用到的加密算法主要有 2 種：橢圓曲線數字簽名算法（ECDSA），SHA256 哈希算法。其中，ECDSA 主要用于私鑰、公鑰的生成；SHA256 主要用于公鑰生成錢包地址，以及挖礦時的工作量證明（PoW）。

量子計算機會威脅到 ECDSA 的安全性。1994 年，設計出了專門用來分解因數的 Shor 算法，足夠強的量子計算機（硬件）加上 Shor 算法（軟件），可以通過公鑰破解出私鑰。

金色財經行情播報丨BTC下午回調 日線均線MA5構成支撐:據火幣行情顯示，今日下午BTC行情出現了回調，最低探至9480USDT，日線圖上看，上升楔形形態依然保持，均線MA5構成支撐。4小時圖看，均線MA30構成支撐，上升趨勢得以保持，但9800USDT上方壓力明顯，多頭上攻還需蓄勢。截至18:30，主流幣的具體表現如下：[2020/5/18]

當然，量子計算機的這個破解過程也需要花費比較長的一段時間，況且量子計算機的發展也不是一帆風順，剛開始的性能也沒那么強大。

即便量子計算機足夠強大了，也有辦法保護自己的比特幣安全：每次只使用一次性比特幣地址。

金色財經現場報道 俄區塊鏈專家Artem Koltsov：挖礦在俄羅斯受歡迎:金色財經現場報道，在“區塊鏈與金融科技驅動數據經濟發展新格局”互動討論上，俄羅斯數字經濟與區塊鏈專家委員會主席 Artem Koltsov在介紹“區塊鏈與加密貨幣政策與技術融合發展”時說，“在俄羅斯，區塊鏈相關產業主要分為挖礦、區塊鏈技術公司以及金融。因電費及氣候原因，俄羅斯比較關注挖礦。有大規模礦場和家庭礦場之分，俄正在考慮把礦場做有限責任公司類型或者非盈利機構，也在考慮進行征稅，以及吸引國外礦場來俄羅斯做挖礦。”[2018/4/19]

這要感謝中本聰當初在設計比特幣的時候，沒有直接將公鑰當作比特幣的收款地址。比特幣的公鑰和對應的地址之間，做了 SHA256 加密，而目前并沒有可以有效破解 SHA256 的算法。

金色財經訊:據俄新社報道， 俄羅斯第一副總理在索契青年論壇上承諾監管不會扼殺ICO。[2017/10/24]

舉個例子，如果大白需要給小黑轉 1BTC，大白的錢包地址里有 3BTC，只要在轉賬的時候，將比特幣的找零地址設為一個自己掌握私鑰的、全新的比特幣地址即可。這樣，轉賬的時候，1BTC 進入到小黑的地址，找零的 2BTC 進入到了大白的新地址。關于比特幣的找零機制和 UTXO 模型，可以閱讀白話區塊鏈之前的推文《沒有UTXO，比特幣或不能如此穩定運行10年》。

在區塊鏈瀏覽器上查詢這筆交易時，可以看到大白轉出的地址和對應公鑰，小黑的地址，找零的新地址。由于轉出地址用完即廢棄，里面沒有任何 BTC，所以即使看到了公鑰，用量子計算機破解出了私鑰也沒關系。

至于暴露的小黑收款地址和找零的新地址，由于量子計算機缺乏有效破解 SHA256 的算法，無法通過地址破解出公鑰，所以是安全的。

那量子計算機會不會對比特幣的挖礦產生影響呢？

現在的計算機符合“摩爾定律”，即計算機芯片的晶體管密度每 18 個月翻一番，算力增長一倍。但是近年來，晶體管的尺寸逐漸逼近物理極限，計算機算力的指數級增長在放緩，摩爾定律逐漸失效中。量子計算機厲害的地方在于，它是以雙指數的速度增長，即算力的增長指數也是指數級增長。這讓傳統計算機需要幾萬年的計算量，量子計算機可以在短時間內完成。

但是，量子計算機做到的只是大幅削減計算時間，它還是要花時間計算的。

前文我們提到，目前并沒有可以有效破解 SHA256 的算法，所以利用量子計算機挖比特幣時，也只能和其他礦機一樣，一個一個地找隨機數去試，只不過是量子計算機運算速度更快而已。比特幣有難度調整機制，可以通過調整難度對抗來自量子計算機的算力增長，還可以通過升級 SHA256 算法（比如升級到 SHA384、SHA512），來增加挖礦難度。

需要注意的是，以上的討論都是建立在“量子計算機已經非常成熟了，而且還價格低廉”的前提假設。

現實的情況是，量子計算機還處于實驗室階段。目前量子計算機只能進行單一的、技術性很強的計算，使用它解決實際問題還需要數年時間。截至目前，還沒有一個通用的量子計算機出現，可靠的專用量子計算機也還沒有問世。

魔高一尺，道高一丈，量子計算機在向前發展的同時，加密算法亦會持續進步。

在「得到」的《卓克·密碼學 30 講》中，著名科普作者卓克就提到了對抗量子計算機的第七代加密法——量子加密。

量子加密和其他加密法不同，不但使用了數學，還使用了理中的量子理論。量子計算機也很有可能無法破解，因為如果破解了，就違反了量子力學的基本原理。

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