比特幣:區塊鏈入門 | 量子計算機新進展，錢包還安全嗎？

作者/JackyLHH

出品/白話區塊鏈

幾乎每隔一段時間，便會傳出量子計算機的“突破性進展”。進而引起業內部分用戶的恐慌：量子計算機的出現會破解比特幣的加密算法，加密世界即將崩塌。

這不，最近美國公司霍尼韋爾官方宣布在量子計算領域取得突破性進展，將提升量子計算機的性能。并且，霍尼韋爾還聲稱將在未來三個月發布全球最強大的量子計算機。

華策影視：正在布局基于區塊鏈技術的影視大數據平臺:2月13日消息，華策影視（300133.SZ）在回答投資者提問時表示，公司業務會嘗試使用區塊鏈技術，但公司本身不研究、開發技術。目前，公司正在布局基于區塊鏈技術的影視大數據平臺，強化在數字資產領域的布局。（新浪財經）[2022/2/13 9:49:01]

量子計算機，來源：MITTechnologyReview

這引起了不少加密資產持有者的擔心，擔心比特幣等加密資產是否還安全，會不會輕易被量子計算機破解？

這里先說結論：至少目前階段大家不需要擔心，即便將來通用的量子計算機大規模出現，比特幣也不一定會被“殺死”。

接下去，我們說說相關的原因。

美股開盤：美股區塊鏈概念股漲跌互現:美股三大指數微幅低開，道指跌0.07%，納指跌0.04%，標普500指數跌0.06%。美股區塊鏈概念股漲跌互現，柯達下跌1.93%，埃森哲上漲0.16%，overstock.com上漲0.32%；RiotBlockchain下跌2.19%，MarathonPatent下跌1.49%，Square上漲2.56%。[2020/9/29]

比特幣用到的加密算法主要有2種：橢圓曲線數字簽名算法，SHA256哈希算法。其中，ECDSA主要用于私鑰、公鑰的生成；SHA256主要用于公鑰生成錢包地址，以及挖礦時的工作量證明。

量子計算機會威脅到ECDSA的安全性。1994年，設計出了專門用來分解因數的Shor算法，足夠強的量子計算機加上Shor算法，可以通過公鑰破解出私鑰。

野村控股旗下公司與富士通宣布在區塊鏈領域進行合作:野村控股公司與野村綜合研究所旗下的BOOSTRY公司和富士通于25日宣布，將在區塊鏈（分布式賬本）領域進行合作。兩家公司將對銀行和信用卡公司開展結算領域的合作。（日經新聞）[2020/5/25]

當然，量子計算機的這個破解過程也需要花費比較長的一段時間，況且量子計算機的發展也不是一帆風順，剛開始的性能也沒那么強大。

即便量子計算機足夠強大了，也有辦法保護自己的比特幣安全：每次只使用一次性比特幣地址。

這要感謝中本聰當初在設計比特幣的時候，沒有直接將公鑰當作比特幣的收款地址。比特幣的公鑰和對應的地址之間，做了SHA256加密，而目前并沒有可以有效破解SHA256的算法。

政策丨長沙經濟技術開發區將設立總額30億元的區塊鏈產業基金:6月22日，長沙經濟技術開發區管理委員會印發《長沙經濟技術開發區關于支持區塊鏈產業發展的政策（試行）》。《政策（試行）》指出，對新獲批或新遷入的國家、省、市級重點實驗室或工程（技術）研究中心或企業技術中心等，按層級分別給予200萬元、100萬元、50萬元的獎勵。另外，按政府出資20%、社會資本80%的比例共同出資設立總額30億元的區塊鏈產業基金，投資區塊鏈企業。[2018/6/25]

舉個例子，如果大白需要給小黑轉1BTC，大白的錢包地址里有3BTC，只要在轉賬的時候，將比特幣的找零地址設為一個自己掌握私鑰的、全新的比特幣地址即可。這樣，轉賬的時候，1BTC進入到小黑的地址，找零的2BTC進入到了大白的新地址。關于比特幣的找零機制和UTXO模型，可以閱讀白話區塊鏈之前的推文《沒有UTXO，比特幣或不能如此穩定運行10年》。

在區塊鏈瀏覽器上查詢這筆交易時，可以看到大白轉出的地址和對應公鑰，小黑的地址，找零的新地址。由于轉出地址用完即廢棄，里面沒有任何BTC，所以即使看到了公鑰，用量子計算機破解出了私鑰也沒關系。

至于暴露的小黑收款地址和找零的新地址，由于量子計算機缺乏有效破解SHA256的算法，無法通過地址破解出公鑰，所以是安全的。

礦機，來源：www.hellobtc.com

那量子計算機會不會對比特幣的挖礦產生影響呢？

現在的計算機符合“摩爾定律”，即計算機芯片的晶體管密度每18個月翻一番，算力增長一倍。但是近年來，晶體管的尺寸逐漸逼近物理極限，計算機算力的指數級增長在放緩，摩爾定律逐漸失效中。量子計算機厲害的地方在于，它是以雙指數的速度增長，即算力的增長指數也是指數級增長。這讓傳統計算機需要幾萬年的計算量，量子計算機可以在短時間內完成。

但是，量子計算機做到的只是大幅削減計算時間，它還是要花時間計算的。

前文我們提到，目前并沒有可以有效破解SHA256的算法，所以利用量子計算機挖比特幣時，也只能和其他礦機一樣，一個一個地找隨機數去試，只不過是量子計算機運算速度更快而已。比特幣有難度調整機制，可以通過調整難度對抗來自量子計算機的算力增長，還可以通過升級SHA256算法，來增加挖礦難度。

需要注意的是，以上的討論都是建立在“量子計算機已經非常成熟了，而且還價格低廉”的前提假設。

現實的情況是，量子計算機還處于實驗室階段。目前量子計算機只能進行單一的、技術性很強的計算，使用它解決實際問題還需要數年時間。截至目前，還沒有一個通用的量子計算機出現，可靠的專用量子計算機也還沒有問世。

魔高一尺，道高一丈，量子計算機在向前發展的同時，加密算法亦會持續進步。

在「得到」的《卓克·密碼學30講》中，著名科普作者卓克就提到了對抗量子計算機的第七代加密法——量子加密。

量子加密和其他加密法不同，不但使用了數學，還使用了理中的量子理論。量子計算機也很有可能無法破解，因為如果破解了，就違反了量子力學的基本原理。

看了這篇文章，你還擔心手里的加密資產嗎？歡迎在留言區分享你的觀點。

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『聲明：本系列內容僅供區塊鏈科普入門學習，不構成任何投資意見或建議。如有任何錯漏，敬請留言指出。』

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