比特币:如果量子计算时代到来，我们的比特币安全吗？_历年比特币价格走势图

量子计算机会不会对比特币构成威胁？怪蜀叔提出问题

有人说：虚拟货币和区块链怕的不是监管，而是拥有超强计算能力的量子计算机。目前区块链中非常安全的加密算法，在量子计算机面前则非常脆弱。

在强大的量子计算机面前，包括比特币在内的虚拟货币采用的公开密钥加密算法就显得非常脆弱，随时可能被量子计算机“黑进去”。

但是据相关研究人员说，在开发量子计算机和改进挖掘硬件之间，称量子计算机会对比特币造成威胁这一说法简直就是无中生有。

在为美国经济研究所(AIER)撰写的一篇文章中，编辑部主任杰弗里·A·塔克(JeffreyA.Tucker)检查了据称对比特币构成威胁的量子计算机。Tucker是一位出版颇丰的作家，致力于分析经济学、技术、社会哲学和文化等领域。

他首先指出，任何对一个运行系统的潜在威胁，就像历史告诉我们的那样，都可以归结为解决问题。

Tucker写道：“我的回答是，我没有提出任何个人建议，但这个行业创新的关键是致力于解决问题。如果存在一个已知的问题，那么就会有一些人在为提出解决方案而努力，因此他们会获得巨大的专业奖项。

但把量子计算机是对比特币构成生存威胁的理论来解释时，来自新加坡、澳大利亚和法国的几所大学的研究团队的一篇论文指出，“关于量子计算机对比特币存在风险的所有说法都是危言耸听，因为它们具有误导性”。因为实践证明比特币从去年开始，至今仍在使用。

这篇题为《比特币的量子攻击，以及如何防范比特币的问题》的论文指出，ASICs处理hashcashPoW的当前速率可以抵消量子计算机可能具有的任何优势。而且，在对量子计算机进行任何实质性的改进时，挖掘处理器将获得足够的改进，从而再次抵消它们的速度优势。

“使用Grover搜索，量子计算机可以通过二次执行少于经典计算机所需的散列来执行hashcashPoW。然而，当前专用于执行hashcashPoW的专用ASIC硬件的极限速度，加上当前量子体系结构的投影门速度要比之前要慢得多的多，在当前的难度水平上，实质上是否定了这种二次加速的，这就使得量子计算机毫无优势。量子技术的未来改进将使速度达到100GHz，这将使量子计算机能够以比当前技术快100倍的速度解决PoW问题。然而，在未来的十年里，这种发展是不可能的，到那时，传统的硬件可能会快得多，而量子技术可能会非常的广泛，以至于没有一个单一的量子使能启动控制PoW问题。”

在这篇论文中，研究人员探索了动力机制，这是一种替代的工作证明机制，用以减轻量子计算机带来的任何可感知的风险。他们说，量子计算机“对加速性能的抵抗力更强”。

但是呢随着技术的发展，在量子计算发展的同时，量子安全密码学也在飞速发展，这其中最具代表性的是「格密码」，它是基于格的密码体制。「格」是一个系数为整数的向量空间，可以把它理解成一个高维度空间，它有两个基本的「格困难问题」，一是最短向量问题，一是最近向量问题，求解这类问题需要指数时间的复杂度，那么如果因子为多项式，这类问题就不存在多项式时间算法，对于量子计算也是一种计算上的不可能性。

这听起来有些抽象，也许可以这么去理解：用笔在一张A4纸上画出很多黑色的点，然后换支笔在纸上画下一个红色的点，我们需要做的是找到距离红点最近的黑点，这很容易；现在从A4纸这个二维空间到一个三维空间，想象一下空间里漂浮着很多黑色的点，这时放一个红色的点进去，同样是去找距离红点最近的黑点，这并不算很难，但相对于二维空间，其困难度已经不在一个级别了。现在，我们把三维空间变成一个三百维的空间，给定一个红点去找距离它最近的黑点，这个黑点一定存在，但想想看，找出它是不是几乎不可能？这就是格困难问题。格空间与椭圆曲线是相似的。在椭圆曲线上，可以有数学公式把公钥和私钥放在一个等式的两头，在格空间里，也有数学公式可以把类似黑点和红点的东西放在一个等式的两头，那么我们就可以利用这类公式来生成公钥和私钥。在椭圆曲线算法中，因为「离散对数困难问题」，传统计算机无法通过私钥计算出公钥；在格密码的算法中，因为「格困难问题」，量子计算机也无法通过私钥算出公钥。格密码发展很快，基于格我们不仅有抗量子计算的公钥和私钥，还有抗量子计算的对应于经典密码概念的一系列密码学算法或协议，它们可以被用于数字签名、密钥交换、零知识证明等等应用领域。

「宇宙相信加密。加密容易，解密难。」在可以预见的未来，依然如此。所以，不用担心，对于比特币是这样，对于区块链也是。

每次有量子计算的新闻出现时，人们都要担心一次比特币。原因呢怪蜀叔觉得很简单合理，因为比特币是基于密码学的，而密码学之所以能够成立，是基于某种计算上的不可能性。如果量子计算把原本不可能或难以实现的计算变成可以计算，那么这种密码学的方法就会失效。

但这种担心其实是多余的。原因同样简单合理：我们只要有量子计算也无法完成的计算，不就可以吗？以这种计算为基础构建的密码学方法，量子计算也就无法破解，然后把比特币升级到该密码学方法之下即可。

「格困难问题」就是典型的代表，即便对于量子计算，它也保持着计算上的不可能性。基于人类的无所不知和突破，我们很大程度上总可以找到方法生活在密码学的保护之下。

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