SHA:量子計算機新進展，錢包還安全嗎？_BTC

編者按：本文來自白話區塊鏈，作者：JackyLHH，Odaily星球日報經授權轉載。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。

現場丨上海交大學教授郁昱：目前密碼算法已經在向抗量子計算攻擊遷移:金色財經現場報道，由Web3基金會主辦的Web3大會10月29日在上海舉行。上海交通大學計算機科學與工程系教授在會上表示，密碼學因為區塊鏈得到了良好發展，目前密碼學已經在向抗量子計算攻擊的密碼算法遷移。美國NIST自2016年開始公開征集抗量子計算攻擊的密碼算法標準，2017年12月公布了69個算法作為首輪候選算法，2019年1月，公布第二輪25個候選算法，2020年7月再次公布7個算法和8個候選算法。其中基于格理論的算法是抗量子計算算法的主力軍。[2020/10/29]

澳大利亞研發高效區塊鏈協議MatRiCT 能抵御量子計算機攻擊:澳大利亞聯邦科學與工業研究組織日前發布公報說，來自該組織等科研機構的人員已研發出“世界最高效的區塊鏈協議”MatRiCT，既能抵御量子計算機的攻擊，又能保護用戶及其交易的隱私。據悉，MatRiCT是一套管理區塊鏈網絡運行的規則，引入了三個新的關鍵特征：迄今為止最短的量子安全環簽名方案，該方案僅使用簽名對活動和交易進行身份驗證；“零知識證明”法，用于隱藏敏感的交易信息；可審核功能，可以幫助防止非法使用加密貨幣。此外，公報表示，該技術還可應用于加密貨幣以外的領域，例如數字健康、金融和政府服務等。（新華社）[2020/10/2]

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。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。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。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。

聲音 | Hedera創始人：量子計算只是加密技術的“千年蟲問題”:據Decrypt今日消息，Hedera Hashgraph創始人Leemon Baird消除了人們關于量子計算對加密貨幣的影響的擔憂，在2019年全球網絡峰會上發表講話時，他將其比喻為Y2K（千年蟲問題），也就是程序員在世紀之交解決的日期格式化問題。[2019/11/8]

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，還使用了物理中的量子理論。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。

聲音 | 德克薩斯大學量子理論家：谷歌量子計算可改善PoS技術:德克薩斯大學奧斯汀分校的量子理論家Scott Aaronson于10月23日對《財富》雜志表示，谷歌量子計算可以緩解PoS懷疑論者的懷疑，因為量子至上性實驗可以產生可證明的隨機數。Aaronson此前在個人博客中寫道，反過來，這可能適用于PoS加密貨幣和其他加密協議。我希望不久的將來會發現更多這樣的應用。[2019/10/24]

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