▲ 圖片來源:Photo by Ethan Miller/Getty Images
最近幾年以來,量子計算已經(jīng)在技術(shù)領(lǐng)域得到高度關(guān)注與快速發(fā)展;但由于其同傳統(tǒng)計算機(jī)制存在巨大差異,不少人認(rèn)為量子計算的逐步實(shí)現(xiàn)可能給整個加密體系帶來顛覆。事實(shí)上,計算能力的新進(jìn)展,將以遠(yuǎn)超當(dāng)下的速度解決以往無法快速解決的復(fù)雜方程式與加密算法,這也
但必須承認(rèn)的是,這種潛在的顛覆更多只是一種未來主義、甚至是類似于科幻小說級別的可能性。不過這對區(qū)塊鏈技術(shù)來說確實(shí)是一大現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),畢竟如果量子計算真的會令現(xiàn)有加密標(biāo)準(zhǔn)快速過時,那么區(qū)塊鏈所謂的安全性都將面臨嚴(yán)峻風(fēng)險。
本周,有消息指出谷歌公司在量子計算領(lǐng)域取得了突破,已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)其“量子至上”目標(biāo)。根據(jù)報道,谷歌公司利用量子計算機(jī),僅用三分鐘就完成了以往世界上最強(qiáng)大的超級計算機(jī)需要一萬年才能解決的計算任務(wù)。
這可能意味著區(qū)塊鏈社區(qū)將陷入恐慌,因?yàn)榈侥壳盀橹拱l(fā)展出的一切都有可能快速瓦解。而如果沒有強(qiáng)大的約束,圍繞該技術(shù)衍生出的一切希望與潛力或?qū)⑺查g湮滅。
另一方面,之前提到的“量子至上”這一術(shù)語,是指量子計算機(jī)在特定測試當(dāng)中超越世界上最強(qiáng)經(jīng)典計算機(jī)的時刻。這雖然只是量子計算的第一步,但卻是相當(dāng)重大的第一步,意味著隨著這種能夠有幾分鐘之內(nèi)破解現(xiàn)有加密算法的計算能力的實(shí)現(xiàn),區(qū)塊鏈將再次站在聚光燈下——可惜這次不是什么好事。
>>> 谷歌的第一步
谷歌公司將其最近這一成就描述為“邁向全面量子計算的里程碑”。他們還表示,這一里程碑將為后續(xù)迅速邁向全量子計算階段奠定重要基礎(chǔ)——而這,無疑又是對區(qū)塊鏈宣言的又一記重?fù)簟?/p>
目前,關(guān)于谷歌公司如何取得這一成就以及相關(guān)結(jié)果的細(xì)節(jié)信息還非常有限,但根據(jù)以往的發(fā)布內(nèi)容,其項(xiàng)目在本質(zhì)上旨在超越模擬隨機(jī)量子電路的經(jīng)典計算機(jī)。
根據(jù)Gizmodo網(wǎng)站的報道,谷歌公司一直在測試一款被稱為Bristlecone的72量子比特設(shè)備,希望通過該設(shè)備實(shí)現(xiàn)量子至上目標(biāo)?!督鹑跁r報》發(fā)表的最初報道則指出,此次量子至上實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)際上是一款代號為Sycamore的53量子比特處理器。
不過,現(xiàn)在就輕言放棄比特幣、區(qū)塊鏈以及相關(guān)新興技術(shù)還為時過早,因?yàn)槠鋵?shí)際實(shí)現(xiàn)方式要復(fù)雜得多。更重要的是,已經(jīng)有不少技術(shù)與項(xiàng)目正努力幫助區(qū)塊鏈社區(qū)為量子計算時代的來臨做好準(zhǔn)備。
>>> 區(qū)塊鏈頂?shù)米×孔佑嬎愕膲毫幔?/strong>
那么,如果量子計算真的取得了重大突破,區(qū)塊鏈技術(shù)是否拿得出實(shí)際證據(jù)表明其確實(shí)在為新的時代與新的威脅積極準(zhǔn)備?有消息稱,E0cash發(fā)明人David Chaum和他的最新加密貨幣Praxxis就是抗量子鏈的典型代表。
▲ Exlixxir公司的David Chaum在Web Summit 2018大會第二天的Moneyconf Stage上發(fā)言
另一個表示已經(jīng)為量子計算時代做好準(zhǔn)備的項(xiàng)目則是QAN,其迅速對谷歌取得技術(shù)突破的消息做出回應(yīng)。QAN公司CTO Johann Polecsak在采訪中指出,“谷歌公司實(shí)現(xiàn)量子突破的消息確實(shí)引人注目,但必須承認(rèn),目前我們還無法確定其實(shí)際意義。例如,我們該如何確定如今的谷歌量子計算機(jī),真的比四年之前超過1000量子比特的D-Wave退火機(jī)更強(qiáng)大?”
對此,筆者還就此事聯(lián)系了Polecsak,希望了解量子計算何時才會帶來真正的威脅。他表示:“我們絕對有必要擔(dān)心,很多IT專業(yè)人士以及CTO,包括不少早期探索者,都忽略并否認(rèn)了量子計算的威脅。理由很簡單,因?yàn)橐坏┻@個時代真的到來,我們就必須重新設(shè)計幾乎一切系統(tǒng),完全從頭開始。所以,這方面工作肯定還有很長的路要走。”
“但事實(shí)上,人們已經(jīng)可以租用量子計算機(jī)來嘗試可能的算法攻擊,并對理論方法做出測試。而且可以看到,只需要更多的量子比特,我們就確實(shí)能夠破解當(dāng)前使用的公鑰密碼學(xué)(EC與RSA)所依托的基本數(shù)學(xué)原理。”
“在密碼學(xué)當(dāng)中,我們最好盡早為最壞的情況做準(zhǔn)備。而且從近期發(fā)表的文獻(xiàn)中可以看到,以往的懷疑論者已經(jīng)開始在后量子環(huán)境當(dāng)中對加密協(xié)議進(jìn)行實(shí)例化——以防萬一嘛。用戶現(xiàn)在還不用太擔(dān)心,但專家應(yīng)該馬上行動起來,以免錯過寶貴的時間窗口。”
▲ QAN公司CTO Johann Polecsak在韓國首爾的一次會議中談到量子計算的威脅
>>> 抗量子到底意味著什么?
當(dāng)然,量子計算與區(qū)塊鏈抗量子能力之間的對抗既廣泛,又細(xì)致入微。就目前來看,量子計算不會像電燈開關(guān)那樣簡便易行,也不太可能在一夜之間就讓所有區(qū)塊鏈都脆弱得如同小學(xué)生日記本上的掛鎖——但是,做好準(zhǔn)備仍然非常重要。根據(jù)Polecsak的說法,當(dāng)下區(qū)塊鏈社區(qū)可能還沒有為此做好充分的準(zhǔn)備與規(guī)劃。
這位CTO補(bǔ)充稱,“區(qū)塊鏈還沒有為這一突破做好準(zhǔn)備。由于交易記錄功能一直都是區(qū)塊鏈技術(shù)的中堅力量,因此量子計算的進(jìn)步有可能給整個交易記錄體系帶來災(zāi)難性的沖擊。比特幣的雙重哈希技術(shù)提供額外的保護(hù)層,但假設(shè)量子計算機(jī)能夠在secp256k1上破解舒爾算法,那我們真的有理由擔(dān)其也同樣有能力擊潰Grover256。此外,我們也不清楚SHA在量子電路下能不能走上幾個回合。”
“對于QAN區(qū)塊鏈平臺,我認(rèn)為這并不是那種正面對抗,也不是要跟量子比特的發(fā)展速度搞軍備競賽。要實(shí)現(xiàn)抗量子能力,我們并不能單純增加現(xiàn)有算法中的位數(shù),而應(yīng)采取完全不同的方法,通過新的設(shè)計抵御已知的量子攻擊——我們也確實(shí)是這么做的。”
>>> 準(zhǔn)備對抗
雖然聽起來像是科幻小說,但量子計算確實(shí)是一種現(xiàn)實(shí)威脅,而且區(qū)塊鏈社區(qū)應(yīng)該打起精神認(rèn)真對待。雖然最終結(jié)果也許并不像媒體炒作的那樣帶來致命一擊,但對于參與區(qū)塊鏈生態(tài)的任何成員來說,這種趨勢絕對值得引起注意。
這不僅是為了捍衛(wèi)區(qū)塊鏈行業(yè)截至目前已經(jīng)達(dá)成的勝利果實(shí),同時也是為了實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)承諾實(shí)現(xiàn)的未來愿景。區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁?xiàng)即將到來的重大技術(shù)革命,而隨著其逐步深入企業(yè)與政府機(jī)構(gòu),我們恐怕無法承受所有方案與承諾被瞬間擊潰的恐怖風(fēng)險。
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