區塊鏈:區塊鏈如何應對量子計算的挑戰？

量子計算是運用量子力學原理處理數據和解決問題的新方法，與經典計算不同。量子計算機，在十年前普遍地認為是否可能造出，十年后的今天普遍公認，量子計算機的實現不再是能不能的問題，而是何時實現的時間問題。

目前，區塊鏈的加密功能被認為是安全的，因為要攻破它們需要大量的計算資源，而這是傳統計算機無法實現的。然而，一臺量子計算機將能夠在幾天之內打破這種密碼屏蔽。盡管這種威脅現在還只是理論上的，但它可能在大約十年后實現。

如今，世界各先進國家及其科技巨頭都在量子計算領域投下了越來越為龐大的投資，亞馬遜宣布已在其AWS服務器上提供量子云計算服務，谷歌聲稱最近它已經實現了量子霸權。

A股收盤：深證區塊鏈50指數下跌1.12%:金色財經消息，A股收盤，上證指數報3197.82點，收盤下跌0.37%，深證成指報10972.96點，收盤下跌0.34%，深證區塊鏈50指數報3206.66點，收盤下跌1.12%。區塊鏈板塊收盤下跌1.07%，數字貨幣板塊收盤下跌1.13%。[2023/7/18 11:02:11]

量子計算對區塊鏈構成威脅嗎？簡短的答案是肯定的，但有細微差別需要考慮。首先，量子計算本身并不是對區塊鏈的威脅，而是對使用該技術的項目的威脅。盡管當今的量子計算機無法破壞區塊鏈及其底層的密碼學，但實際上，即將出現的大型計算機確實是一種威脅，需要為此做好準備。盡管即將推出的量子計算機可能具有打破當今區塊鏈加密技術的能力，但當世界采用抗量子區塊鏈甚至節點依賴量子計算機的分布式分類帳技術時，這種威脅可以減少到零。

Kadena推出區塊鏈應用程序以驗證COVID-19檢測真實進行:6月26日消息，由前摩根大通區塊鏈負責人領導的區塊鏈公司Kadena推出區塊鏈應用程序以驗證COVID-19檢測真實進行。據稱，該應用程序將立即在其測試網上使用，并將為醫療專業人員和患者交流和存儲測試結果提供一種安全的方式。（Coindesk）[2020/6/26]

量子計算會威脅哪些加密算法和區塊鏈？強大的量子計算機可能會威脅到所有依賴ECDSA的區塊鏈。ECDSA，英語：Elliptic Curve Digital Signature Algorithm 的縮寫，譯名：橢圓曲線數字簽名算法，是一種被廣泛應用于數字簽名的加密算法。比特幣和開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平臺——以太坊（Ethereum）所使用的數字簽名算法就是這種算法。

動態 | 盧卡拉鉆石公司計劃將部分鉆石交易遷移至整合區塊鏈的交易平臺Clara:據彭博報道，Lucara Diamond計劃將其180億美元規模的鉆石交易的一部分遷移至整合區塊鏈技術的交易網站Clara之上。該公司CEO Eira Thomas表示，如果Clara能達到15億美元的交易量，該平臺產生的現金流將與從礦山產生的現金流一樣重要。Thomas稱：“我們現在正采取初步措施，每個季度我們都會出具報告，預計銷量會增加。”[2019/4/29]

ECDSA已成為在公鑰密碼系統下創建密鑰的黃金標準，該系統用于在大多數區塊鏈中簽署交易。該系統允許創建一個隨機的256位私鑰和一個派生公鑰，可以與任何第三方共享。這樣，幾乎不可能找到生成公鑰的私鑰，但是量子計算機可以采用一種算法來解開公鑰和私鑰之間的數學關系，從而揭示和破壞私鑰。

動態 | 埃森哲將與法國泰利斯集團聯合推出航空航天區塊鏈應用:據Cointelegraph消息，總部位于都柏林的咨詢公司埃森哲(Accenture)將與法國跨國航空公司泰利斯集團(Thales Group)合作，利用區塊鏈更新飛機組件供應鏈。

據報道，這個基于Hyperledger Fabric構架的的解決方案將于7月21日至22日在英國Farmborough航空展上首次亮相，該解決方案將使用區塊鏈和泰利斯公司的physical unclonable function (PUF)工具來跟蹤和驗證飛機部件和材料。

“航空航天和國防工業是世界上最龐大、最復雜的供應鏈之一，”埃森哲航天和防務業務全球董事總經理約翰?施密特談到，“區塊鏈技術為業界提供了一種新的、優雅的、安全的方法，可以跟蹤和跟蹤無數的部件，同時防止偽造和提高維護能力。”

施密特補充說，區塊鏈可能很快就會成為航天領域的“游戲改變者”，他重申了2017年對該技術保真溯源能力的認可。盡管全球經濟的一些部門對區塊鏈對企業的實際潛在有效性表示懷疑，但埃森哲公司6月發布的一份報告得出結論，86%的航空和國防公司將在三年內采用這項技術。[2018/7/17]

比特幣是區塊鏈的第一個實際應用范例，它仍然是目前最主要的加密貨幣，成為主流并吸引了許多機構投資者，使它成為數字貨幣中第一個被保護免受任何潛在威脅（包括量子計算機）的候選者。2017年，在比特幣爆炸式增長的同時，新加坡國立大學的研究團隊研究了量子計算機對比特幣的威脅，最先認知量子計算對比特幣的危險即將來臨。他們認為：“比特幣使用的橢圓曲線簽名方案受到的威脅更大，并且可能最早在2027年被量子計算機打破。”

量子技術正在以比先前所預期的更快的速度擴展。最近，谷歌宣布已實現“量子至上”，這表明它已經建造了一臺能夠解決以前無法解決的數學任務的計算機。

區塊鏈的加密世界如何為量子計算做準備？有兩種主要途徑可解決潛在的量子威脅：一是為現有區塊鏈協議創建抗量子層以提高其安全性，二是從頭開始創建抗量子區塊鏈。

有科學家研究了第二種方法。最好的例子是量子抗性賬本（QRL），由總部位于瑞士的非營利組織QRL基金會運營。QRL以其具有啟發性的名稱從零創建了一個區塊鏈協議。QRL旨在抵御來自量子計算機的任何威脅。

其證明主網于去年6月啟用的QRL區塊鏈是所謂的擴展默克爾簽名方案（XMSS，Extended Merkle Signature Scheme的簡稱）的第一個工業化范例。該方案是基于散列的簽名方案，不易受量子計算機的攻擊。 XMSS于幾年前首次提出，而QRL使用的是去年的XMSS版本。

目前，美國國家標準技術研究院（NIST）已批準XMSS（QRL中使用的基于哈希的簽名方案）的草案。與諸如ECDSA之類的通用密碼算法不同，諸如XMSS之類的算法以及類似的基于哈希的簽名方案稱為Leighton-Micali（LMS），由于其具有抵御量子計算機攻擊的能力，因此更加先進。但是，XMSS和LMS都容易被濫用，因此需要進行一些修改以解決該問題。

批準XMSS和LMS的基于哈希的簽名方案的途徑與NIST對后量子簽名方案的更一般的要求是分開的，后者將在更晚的日期（可能是2022年或更晚）完成。迄今為止，由NIST發起的大型競賽已收到80多項參賽作品。競爭的目標是選擇最佳的后量子密碼算法。

有趣的是，美國國家安全局也表示愿意從NIST提交中受益。早在2015年，美國國家安全局（NSA）表示，計劃將其國家安全系統（National Security Systems）轉移到量子后的公共密鑰加密技術。在過去的幾年中，美國代理機構與行業先行者進行了合作，以確保其具有足夠的抗量子算法，可以保護美國的安全系統。截至今天，只有少數實體在抗量子區塊鏈上工作，這種趨勢預計在未來幾年會擴大。

比特幣是否必須更新其基礎設施以變得具有量子抗性？雖然目前量子計算機尚未對比特幣構成威脅，但加密貨幣將來需要升級。比特幣使用兩種安全方案，即用于區塊創建的哈希函數和用于簽名的ECDSA算法。后者更容易受到量子計算機帶來的風險的影響，并且將來可能需要額外的保護層。

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