谈到“算力”,我们经常会听到量子计算机与区块链,两者以密码学为基础的先进技术,都在算力上有所竞争,这不仅仅让众多学者拿来研究,大家还乐此不疲的进行技术比对。
去年9月,美国谷歌公司推出53个量子比特的计算机“悬铃木”,对一个数学算法的计算只需200秒,而当时世界最快的超级计算机“顶峰”需2天,实现了“量子优越性”。
自那之后,网络上预测目前使用的密码学,尤其是比特币的灭亡的文章越来越多。“量子计算会威胁比特币的安全协议”、“量子计算机算力更大会垄断挖矿”,更有外媒称:“一台具有4000以上量子比特的量子计算机就能瓦解区块链”,其实关于比特币的量子威胁论由来已久,早在2017年就有人提出量子计算机的强大计算能力将会在10年内攻破比特币的安全性。
什么是量子计算机?
量子计算机百度上的解释是,是一种全新的基于量子理论的计算机,遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
其特点是速度快、节省时间。根据目前最优的经典算法,“九章”对于处理高斯玻色取样的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍,等效地比谷歌去年发布的53比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。
量子计算会阻碍区块链技术吗?
区块链的网络防线其实分为两部分,一是矿工们用专业设备“矿机”参与抢答的哈希运算;二是用于区块链网络中的非对称密码术,也就是公钥私钥。
那么针对这两点,量子计算的威胁在哪里呢?首先假如以量子计算机强大的运算力,足以对比特币网络发起51%攻击,那么量子计算机将垄断整个区块链网络的记账权,并获得网络发出的所有比特币,还可以对网络中的区块拥有有效权。
其次,它还将有可能轻松地破解区块链网络中的密钥系统,这也将使得比特币网络的安全性瞬间崩溃。
这么一看好像量子计算机的存在对区块链是毁灭性的打击啊,但事实真的如此吗?
我们暂时不考虑具有攻破区块链的量子计算机需要多么大的体量,需要包含多少的量子单位,就最浅显的一个道理,如果区块链网络都被轻易攻克,那么跟我们息息相关的银行系统岂不是也脆弱得像纸一样?有哪个国家会容许这样的事情发生呢?
还有一点就是成本问题,任何事情,不考虑成本,将是毫无意义。我们知道,现在的区块链的加密算法,普通计算机不是不能破解,而是要破解的话,一台计算机大概需要花费上亿年,时间成本太高,没有人能耗的起。
而目前的量子计算机还处于起步阶段,先不说其能否破解区块链,单就其运算成本就是无法想象的,更多人与其说担心区块链被破解,不如说是担心自己的比特币等加密货币被攻破盗取,用网上的一句话来形容就是“量子计算机根本看不上那点点比特币”,就如明知道保险箱里有100块钱,可谁会愿意花100000块钱配把钥匙,去偷那100块钱呢。
另外,即便量子计算机算力垄断也不会攻破区块链,在当下,挖矿已经不再是最常见的共识方式了,逐渐出现的POS、DPOS也被加以应用,所以,算力垄断的问题,并不能阻碍当前区块链技术的发展,更谈不上攻破区块链。
小结
其实,我们也能明显感知到,现在社会的科技是公开开放的,与时俱进的,激烈竞争的,永远不可能出现一部分人掌握的科技水平,远超现有人类,而另外一部分人还活在原始社会。
无论如何,量子技术的发展就是这样,成熟的量子计算机既可以攻克任何使用传统密码技术保存的信息,但这并不妨碍两项技术的发展,它也可以被用来和区块链技术结合,提升密码保护的安全等级。不得不说,技术就是在这样的自我矛盾之中一点一点进步的,只有能广泛应用到我们生活中,才具有创造意义。