区块链入门 | 量子计算机新进展,钱包还安全吗?_SHA:BTCMT价格

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。

证监会姚前:区块链用于监管 正在区域股权市场试点:10月21日消息,今日,在2020金融街论坛年会“金融科技与创新”平行论坛上,中国证监会科技监管局局长姚前谈及区块链在监管上的应用及其进展情况,其中,姚前主要以证监会在区域性股权市场应用金融科技,尤其是区块链技术,打造新一代的金融基础设施作为案例,来进行讲述。

姚前表示,之所以选择在区域性股权市场展开这样一个实验,本意是为了夯实多层次资本市场的基石,提升区域股权市场的品质,为中小微企业的股权融资提供更优质的服务。(财联社)[2020/10/21]

量子计算机,来源:MITTechnologyReview

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?

动态 | 微众银行上线依托区块链等金融科技的企业爱普APP:日前,微众银行全新的企业金融移动客户端——“微众企业爱普”APP正式上线。依托微众银行强大的金融科技(AI、区块链、云服务、大数据等)能力,“微众企业爱普”APP采用了全新的智能安全决策引擎:以大数据为驱动,针对不同客户的不同交易类型及操作行为有效识别风险、定制安全策略,匹配契合的安全认证方式。(科技快报网)[2019/9/10]

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。

声音 | 郭宇航:区块链底层技术不成熟尚无法商业化:据人民网消息,中国区块链应用研究中心(CBAC)理事长郭宇航表示,从BATJ公司角度来说,区块链是其不得不重视的全新技术领域,哪怕今天没有落地,但也不能放弃投入和研究。他同时称,区块链尚无法商业化最关键的还是底层技术不成熟。不管是交易的频次还是可信机制,包括公式算法还有很多缺陷。曾经寄予厚望的EOS也不尽如人意,短时间内也看不到太大的提升。[2018/10/15]

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。

行情 | 在美上市区块链概念股普遍收涨:人人网收涨0.83%,寺库收涨4.73%,中网载线收涨1.20%,迅雷收涨0.73%%,猎豹移动收涨1.72%,兰亭集势收跌7.32%。[2018/7/4]

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。

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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