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想要竊取比特幣?你要做的就是找到受害者 16 個字符的公鑰，並通過解決 「橢圓曲線離散對數問題」(elliptic curve discrete logarithm problem)來計算他們的私鑰。沒問題，如果用一臺普通的計算機，這將花費你大約6. 5 億年。
但是有了合適的量子計算機，能夠以指數級的速度處理信息嗎?突然間，看似堅不可摧的東西變得輕而易舉，不到 10 分鐘就能被破解。
對加密貨幣來說，量子計算問題並不新鮮，許多專家認為，我們至少還要十年或更長時間才能提出抗量子密碼學。然而，一些觀察人士表示，近期的快速進展可能大幅縮短這一時間。最激進的估計是，到 2027 年比特幣將會被攻破。
研究量子計算機的公司IonQ的營運長Stewart Allen近日表示：
「在過去的兩年中，這項技術的發展超越了過去 15 年或 20 年的增速。」
本周四，頂尖的密碼學家將在加州大學聖巴巴拉分校參與國家標準技術局(NIST)量子密碼學半決賽。密碼學家表示，這代表了區塊鏈抵禦量子計算機快速侵蝕的最大希望。
安全公司Med Cybersecurity總裁Rob Campbell說：
「如果有人破解了你的秘鑰，他們可以做任何事。」
任何在區塊鏈上保留現金、個人數據、醫療記錄等敏感信息的人都會面臨風險。有了這類信息，量子黑客可以「偽造你的名字，拿走你的資產」，Campbell說，如果發現醫療數據，他們還會惡意地「讓你的服藥劑量增加兩倍……這就像打開了一扇大門。」
以比特幣區塊鏈為例：每筆比特幣交易都會發送一個未加密的公鑰，在網絡確認該區塊的過程中(大約 10 分鐘)保持未加密狀態。從理論上講，配備量子技術的黑客有足夠的時間透過公鑰計算私鑰並用自己的地址替換接收方的地址。
量子技術來勢洶洶
傳統計算機中的電晶體以 1 和 0 的形式捕獲數據。今天的天空是藍色的嗎? 1 代表是。 0 代表不是。電腦運算本質上是這些計算的組合：有了足夠的電晶體，你幾乎可以計算任何東西。
使用量子計算機，同樣的輸入，即量子位(qubit)，有可能同時表示 0 和1，這是一種被稱為「量子疊加」的非二進位狀態——類似薛丁格的貓。這使得量子計算機變得更加強大;一個單獨的、疊加的量子位可以應對普通計算機至少兩個全尺寸電晶體的負荷。
通過改進後的Shor’s algorithm(秀爾算法)，黑客可以讓破解私鑰變得無比簡單。秀爾算法是一種量子算法，能迅速將大量數字轉化為質因數。
現階段，最好的量子計算機可能是谷歌的Bristlecone，它有 72 個量子位。Miruna Rosca是後量子密碼學的一名博士生，他說，破解當前的密碼算法可能需要大約 4000 個量子位。
我們還有多少時間?
Allen推測，大約需要 10 年的時間，後量子密碼學會成為一個大問題。他估計，到那時，可能會有人打造出一種抗量子的區塊鏈。以太坊核心研究員Danny Ryan也有同樣的想法：
「在未來 10 年，這不是一個真正有意義的問題，在 20 至 30 年內也不太可能。儘管如此，我們往往不善於預測，所以我們應該儘早做好過渡的準備。」
但也有人表示，現階段就需要關注這個問題，而且，除了比特幣之外，量子計算還可能對網絡安全構成重大威脅。Med Cybersecurity的Rob Campbell表示，一個擁有量子解密軟體的政府可以讀取世界上所有的秘密。
Campbell是一名接受過訓練的美國海軍通信官，他在機密研究和開發領域的經歷告訴他，政府的秘密技術常常會超過商業上可用的技術。
「我們領先商業世界幾十年，」他說。「我們不想讓任何潛在的對手知道我們的能力。」
他指出，如果敵方的安全機構收集了你所有的加密數據——他們當然可能做到——他們將能夠解密所有的數據，前提是他們建立了一個足夠強大的量子計算機。這足以使開發抗量子密碼技術成為國家安全的一個問題。
無論如何，爭奪量子霸權的軍備競賽正在如火如荼地進行：中國剛剛斥資 100 億美元建立了一個量子計算機研究中心，而美國已經在該領域投入了數億美元。
抗量子技術是未來趨勢?
量子計算對密碼學家和黑客一樣有效。未被觀測到的疊加粒子以多種狀態存在，而一旦被探測到，它們就會在時空中「摺疊」到某一點。量子密碼學具有相同的特點;由於構成編碼交易的質子在觀測時發生了位移，攻擊者必須打破物理定律才能攔截它。
這使得在量子級別編碼的信息能夠抵抗所謂的「中間人攻擊」，即攻擊者無需解密秘鑰就能攔截傳輸本身。
一些區塊鏈聲稱採用了抗量子技術來確保籤名和哈希始終保持加密狀態，例如QRL、IOTA、HyperCash和Starkware。但由於量子計算仍處於成型期，很難確定這些技術是否有效。
在抗量子算法得到學術界的廣泛測試和接受之前，還不能保證這些區塊鏈足以應對量子計算機。
但對於像以太坊或比特幣這樣的大型區塊鏈網絡來說，開發這種算法可能並不困難。儘管中心化協議的所有者可以隨意更新系統，但區塊鏈本質上是民主的，需要成千上萬的礦工達成廣泛共識，才能執行升級。
升級之後，所有不具備抗量子技術的錢包都很容易受到攻擊。這其中包括比特幣創造者中本聰挖出的 100 萬枚比特幣。如果這些比特幣沒有被轉移到一個新的、抗量子的錢包裡，它們對第一個擁有足夠強大量子計算機的人來說就是珍寶。
「如果高性能量子計算機明天就出現，」以太坊研究員Ryan說，「我們將面臨更多的問題，不僅僅是區塊鏈的安全問題。」