量子计算是否会终结区块链？

有专家认为量子计算可能会淘汰区块链。Google 和 IBM 等科技巨头都对量子计算表现出了浓厚的兴趣，其危险性显而易见。根据麻省理工学院技术评论说，这种计算可以破解保证区块链和互联网安全常用的加密 hash。这也就是说量子计算机可以完成欺诈交易并盗用货币。量子计算机所具有的指数级的计算力将威胁到区块链未来的安全。

如果想成功的破解区块链，你需要同时修改目标块和所有的连接块。

▌区块链安全的弱点

区块链由链上连接的加密节点组成，目前几乎不可能破解。每条数据的顺序符合区块链协议，这使得区块链具有防伪功能。

如果想要成功破解区块链，你需要更改目标区块和所有连接的区块。区块链在整个点对点网络中是同步的。这类系统没有黑客能够渗透到中心点。黑客只有同时修改至少 51% 的区块链数据，才有机会渗透该网络。

篡改半数的区块链目前似乎不太可能，但是量子计算机可以轻易地破解该系统。

图：量子计算机的抽象图

与传统计算不同，量子计算的算法中使用阶乘和指数。量子计算机的创新是基于量子比特的使用，而非比特。

▌什么是量子比特？

量子比特（quantum bits，简称 qubits）是计算机上最小的数据单位。量子计算是在比传统计算机更小一级上实现的。这些更小一级的量子比特可以使用量子算法。量子算法使用半比特字符，它可以同时计算 0 和 1 两个值。

量子算法使用半比特字符，它可以同时计算 0 和 1 两个值。

量子计算机可以在算法中使用指数计算，因此它们不受限于线性方程。这种创新可以让系统更快地解决问题。

▌那么，我们该怎么办？

由于量子计算的话题如火如荼，很多公司都开始着手针对量子计算的办法，来保护区块链和普通互联网的未来。

抗量子阵营

BlockDAG 协议自称是应对量子计算机威胁的解决方案。BlockDAG 与区块链不同，使用的是纠缠协议，又称 BlockDAG 协议。据专家称，BlockDAG 协议中的纠缠可以提供「抗量子」能力。

图片来源：http://www.iotasupport.com/

这种纠缠的结构类似于一棵树，而非链。这种树形模型可以省却权益证明，加速交易速度。如果说区块链使用权益证明模型的话，BlockDAG 使用的是「区块移动证明」。在 BlockDAG 中，节点负责根据网络上块的移动来确认交易。

BlockDAG 有两个规则：

• 第一，引用所有前面的块。
• 第二，实时发布块。

抗量子账本

抗量子账本（Quantum Resistant Ledger，简称 Qrl）可以使用比质因数分解更为复杂的数据方式生成私有密钥。该协议使用基于 hash 的加密结构生成私有密钥，而非质因数分解。在这种情况下，我们无法像量子计算机破解传统区块链一样，一味地通过暴力计算来找到解决方案。

俄国的研究小组

俄国的研究小组说他们开发并测试了世界上第一个不怕加密破解攻击的区块链。研究人员说，他们的加密密钥放弃了现有区块链交易保护措施中的一些部分。

为了建立量子安全的区块链，我们一并删除了电子签名。转而利用量子加密做认证。

量子加密依赖于纠缠粒子，且这些研究人员的系统用到了所谓的量子密钥分配，研究人员说这可以确保无人监听私有通信。

通过量子渠道通信的人员完全可以保证他们之间的交谈，第三者无法渗透。这就是主要目的。

他们实验的系统已经在 3 个节点（计算机）的网络上做了测试，但是值得一提的是，虽然研究小组宣布了他们的胜利，但是目前这种研究仍在假设阶段，而且该研究还在审核中。

私有区块链

另一种方法是使用私有区块链。私有区块链正如其名，与公有区块链不同，它们的访问许可受到了严格控制。使用者必须通过邀请才能加入，且需要通过网络创建者或网络创建者施加的协议的验证。

这可以防止量子计算机通过公有密钥算出私有密钥，因为这种区块链压根没有公有密钥。然而，唯一的负面因素是私有区块链的去中心化和分布方式与公有区块链并不一样。私有区块链可以使用层级结构，因此为派系和中心权威人士创造了机会。对于很多人来说，这违反了加密货币和区块链技术的哲学基础。

图：「量子形态所能做的是将更复杂的信息编码成单个比特。」

▌总结

只有时间可以证明我们目前的努力是否足够建立区块链上的真正安全。但是，至少在接下来几年中，区块链依然相对很安全。

原文：https://hackernoon.com/quantum-computing-is-it-the-end-of-blockchain-9ce4a9664720

作者：Vaibhav Saini，TowardsBlockChain 公司的合伙创始人

译者：弯月；责编：杨丽

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