我們的算力焦慮:Google量子計算機對比特幣意味著什麼?

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Google的量子計算機可能尚未威脅到比特幣的SHA-256加密技術,但為防萬一,加密世界中的抗量子計算的區塊鏈技術已經準備就緒。
幾天前,由NASA釋出的一份論文(後來刪除)顯示,我們可能即將進入一個新的技術時代:據說Google已實現“量子計算霸權”。據《金融時報》報道,谷歌聲稱已經成功製造出世界上功能最強大的量子計算機。根據Google研究人員的說法,這意味著通常需要10000多年才能完成的計算,谷歌量子計算機能夠在大約200秒內就完成。這是否意味著我們可以跟保護比特幣和其他數字貨幣區塊鏈完整性的高階加密安全技術說再見?實際情況可能並非如此。以下是原因所在:
首先,谷歌的訊息人士上週末告訴《財富》雜誌,美國宇航局撤回了該論文,因為該論文可能未經適當的科學同行評審就已發表。在準備發表科學出版物之前,需要由一個專家小組對其進行評估和研究。因此,它可能甚至還沒有真正準備好。但我們假設是這樣。你需要了解比特幣才能瞭解量子計算的潛在威脅,因為其架構依賴兩種演算法:用於數字簽名的ECDSA技術和作為演算法的SHA-256雜湊函式。如果您重複使用錢包地址並進行交易,則你的公鑰可能會被破解。因此,正如抗量子計算區塊鏈賬本的負責人傑克馬迪爾最近在“ Medium”帖子中所解釋的那樣,量子計算機可以使用Shor演算法來從您的公鑰中獲取個人隱私資訊。但是暫且不要驚慌。最樂觀的科學估計認為,即使有可能,這也不會在這十年內發生(因為加密社羣會有足夠的時間分叉比特幣並使其成為量子計算證明機制)。此外,考慮到Google的機器只有53個“量子位元”的計算能力(qubits)(衡量計算機的量子能力),康奈爾大學發表的有關此事的研究論文可能會讓比特幣愛好者更加安心:“在量子計算機上,使用大約1000量子位的計算能力可以破解160位的橢圓曲線密碼金鑰,同時考慮到安全方面等效的1024位RSA模數則將需要大約2000個量子位的計算能力”。相比之下,谷歌僅有的53個量子位仍然無法與這種加密技術相提並論。比特幣使用的加密演算法被稱之為橢圓曲線演算法(ECC),是一種著名的非對稱演算法。
ECC的主要優勢體現在:第一,安全性更高。160位的橢圓金鑰與1024位的RSA金鑰安全性相同。第二,處理速度更快。在私鑰的加密解密速度上,ECC演算法比RSA、DSA速度更快。第三,儲存空間佔用小、頻寬要求低。美國國家標準與技術局和ANSI X9已經設定了最小金鑰長度的要求,RSA和DSA是1024位,ECC是160位,相應的對稱分組密碼的金鑰長度是80位。在2005年2月16日,NSA宣佈決定採用橢圓曲線密碼的戰略作為美國政府標準的一部分,用來保護敏感但不保密的資訊。ECC 演算法已經逐步開始替代RSA 演算法。而且,假設你重複使用你的地址,這甚至只是理論上的威脅,即使在中本聰時代,這也被認為是一種不好的使用習慣。
SHA-256加密雜湊演算法則完全不同。它的功能如此強大,以至於根據加密貨幣專家安德烈亞斯·安東諾波爾洛斯(Andreas Antonopolulos)的說法,破解它所需的計算能力“大於對情報機構可能現有技術的最瘋狂的猜測”,並且這是假定他們擁有量子計算機。而且,不僅量子計算科學家還不能破解比特幣,反正他們似乎也不太感興趣。實際上,據谷歌自己的研究人員稱,量子技術最明顯的用例之一似乎是改進和加密網路安全技術。但這並不是說根本沒有警報的必要。雖然目前比特幣和其他工作量證明機制使用的POW加密演算法是安全的,但事實是,量子技術的發展速度正在不斷提高,這可能會帶來威脅。谷歌研究人員在這份已刪除的檔案中說:“我們預計量子技術的計算能力將繼續以成倍的速度增長。”幸運的是,已經有公司和研究團隊致力於為後量子時代開發新的加密演算法。而且,考慮到這一點,開始考慮在幾十年內推出一個改進其“較弱的”工作量證明安全演算法的潛在比特幣硬分叉可能也不是一個壞主意。作者 何塞·安東尼奧·蘭茲 編譯修訂 cybtc

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