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发布于 3周前 阅读数 2508

观点 | 加密货币如何应对谷歌“量子霸权”?

量子霸权

最近,谷歌称自己实现了“量子霸权”(Quantum supremacy,或称量子优越性)。该术语激发了人们对世界脑超级计算机的设想——该计算机可以计算地球上每个海滩上的沙粒。但是,谷歌官方的“霸权”的主张意味着什么?实用的量子计算将如何改变加密世界?

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近日,谷歌在《Nature》期刊上发表了这个实验的结果。他们开发了一个 54 量子比特的计算机——“Sycamore”,其中包含快速、高保真度的量子逻辑门,以执行基准测试。Sycamore 在 200 秒内完成了目标计算。根据实验得出的测量结果,谷歌断定,世界上最快的超级计算机需要 1 万年才能输出类似的结果。

Sycamore的创建者在博客中写道:“根据我们实验中的测量,我们确定,要想获得类似的输出,将需要世界上最快的超级计算机连续工作10,000年。”

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量子处理器通过使用叠加和纠缠(entanglement)来工作(头等仓注:这是量子计算的突出特性)。这些奇怪的量子行为实质上使量子芯片可以同时处理大量数据。为了更好地理解它,可以想象,像Strange博士一样,量子处理器可以一次“看到”所有可能的结果,然后从统计学上选择最可能的答案。这意味着费时的程序(例如分解大数,即找到两个大数,相乘后得出另一个大数)对于量子计算机来说是微不足道的。

这些机器不是什么新东西。诸如D-Wave的Leap之类的服务使任何人都可以使用Python来为基于云的量子计算机编写程序,这一壮举看起来像科幻小说。但是,就Google而言,该公司已经对几乎所有其他机器都实现了“量子至上性” ——从理论上讲这应该意味深长,而实际上也就那样。

量子优势意味着Google能够执行在传统计算硬件上无法执行的计算。换句话说,从最快的大型计算机到Atari 800XL的任何“经典”计算机都无法在合理的时间内(即在宇宙灭亡之前或10,000年之前)完成计算。研究人员写道:“有了第一个无法在经典计算机上合理模拟的量子计算,我们开辟了一个新的计算领域可供探索。”

但并不是所有一切都那么明了。首先,目前尚不清楚Google的说法是否正确,因为要测试他们是否实现了量子霸权,他们将需要在经典计算机上运行相同的问题,理论上这需要10,000年。此外,传统计算能解决的问题在量子计算机上也不是完全可行的。量子计算机很擅长在多节点网络中找到最短路径,但不太擅长玩《毁灭战士》。因此,这不能算是同类事物在进行比较。

但是,量子霸权对加密货币和加密采矿意味着什么,拥有一台高效的机器可以让您在其他所有人的竞争中脱颖而出?

量子飞跃

量子计算对区块链网络的最大威胁是其打破传统加密的能力。如果您想真正破坏加密货币,则可以将量子计算机瞄准SHA-256,这是一种流行的哈希算法,可创建32字节的“哈希”密码,从本质上将其变成乱码(例如:“ 5e884898da28047151d0e56f8dc6292773603d0d6aabbdd62a11ef721d1542d8”就是一串“密码。”)

量子计算专家认为SHA-256是挖矿行业中众所周知的金丝雀。当真正的量子攻击开始入侵全球的系统时,研究人员将惊慌失措。

量子计算将影响包括比特币使用的SHA-256在内的多种加密形式。由于比特币更具有价值,人们将更有动力去攻击它。但是,我相信许多更简单的加密算法将首先被破解,并提醒该社区该进行改变了,”专注于企业级应用的区块链提供商Qtum的创始人兼首席执行官Patrick Dai说。“突破SHA-256并非在一夜之间。我们将发出许多警告。最终,矿工将在量子计算入侵时付出代价,因为他们的硬件无法再兼容,但比特币将继续发展。”

最终,研究人员认为,“我们有望打破哈希算法,甚至破坏为我们的公钥和私钥提供动力的非对称加密系统。”

QAN的CTO Johann Polecsak说:“量子计算将迫使所有加密货币采用新的签名算法,因为目前的加密算法(也被比特币和以太坊所使用的加密算法)容易受到签名伪造的攻击。”QAN宣称是量子证明区块链。

对于Vitalik Buterin而言,他并不看好量子计算。“到目前为止,我对最近的量子霸权的一句话印象是,它对于真正的量子计算而言,就像氢弹对于核聚变。证明了一种现象以及从中提取能量的能力,但仍远没有直接用于有用的东西上。”他写道。

Praxxis的创建者David Chaum认为,即使不会使用钱包和钥匙,工作量证明系统也将更能抵抗量子攻击。“工作量证明(PoW)协议中需要挖掘的哈希算法通常可抵抗量子计算。对于使用量子计算机的对手来说,更可能的攻击角度是破坏PoW或权益证明(PoS)协议中钱包的安全性。”

量子计算机可以使用一种称为Shor算法的东西,可以用来分解原本用以保护加密货币钱包的长整数。但愿任何能够使用量子计算打破RSA(大多数流行平台的加密标准)的参与者都将保持沉默。

“鉴于科学进步的不可预测性和保密的可能性,准确预测量子计算机何时将打破区块链加密货币是愚蠢的事情。话虽如此,尽管很难克服量子计算机发展的障碍,但没有证据表明它们是无法克服的。”

他补充说:“很快,将有一天,将生产出一种能够使用Shor算法破解许多密码系统的量子计算机。直到那天来临之前,区块链社区都可能会忽略这种威胁。“美国国家安全局(NSA)指示政府机构四年前停止对量子敏感密码系统的研究。国家安全局正认真对待量子计算,我们也应该如此,”Chaum说。

一旦量子霸权开始触及包括加密在内的现实世界,那么一切都将一蹶不振。减少损害的唯一方法是做好准备。

“就比特币而言,如果某人比其他人具有量子计算能力,那么他们可能能够在升级网络之前开始转移一些大的比特币余额。目前最好的防御方法是只使用一次比特币地址,这样就不会透露公钥。”加密货币初创公司Freedom Stack的首席执行官Adrian Scott说。

不幸的是,就像量子比特的怪异性质一样,没人知道当这些机器开始攻击流行的加密平台时会发生什么。“这就像是加密的Y2K问题,因为这确实意味着跨网络平台的重大升级,许多应用程序使用的软件库,与其他系统的集成等。我们还不确定“量子抗性”方法的量子抗性如何。”Scott说。

原文:https://medium.com/@mikeycrypto752/how-should-crypto-prepare-for-googles-quantum-supremacy-5f322cd1b90b

稿源(译):https://first.vip/shareNews?id=2360&uid=1

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