Gartner發(fā)布了最新預(yù)測(cè)2019年十大戰(zhàn)略技術(shù):自主設(shè)備、增強(qiáng)分析、AI驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)、數(shù)字孿生、邊緣計(jì)算、沉浸式體驗(yàn)、區(qū)塊鏈、數(shù)字隱私和道德、智能空間、量子計(jì)算。其中量子計(jì)算和區(qū)塊鏈?zhǔn)且粚?duì)有趣的組成，當(dāng)他們相遇之后，會(huì)產(chǎn)生什么樣的矛盾和碰到出何種效果呢?
量子計(jì)算和區(qū)塊鏈的矛盾
量子計(jì)算與區(qū)塊鏈?zhǔn)钱?dāng)下兩個(gè)熱門(mén)技術(shù)，二者因?yàn)槊艽a學(xué)技術(shù)聯(lián)系在一起。量子計(jì)算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進(jìn)行計(jì)算的新型計(jì)算模式。量子力學(xué)態(tài)疊加原理使得量子信息單元的狀態(tài)可以處于多種可能性的疊加狀態(tài)，從而導(dǎo)致量子信息處理從效率上相比于經(jīng)典信息處理具有更大潛力。例如，普通計(jì)算機(jī)中的2位寄存器在某一時(shí)間僅能存儲(chǔ)4個(gè)二進(jìn)制數(shù)(00、01、10、11)中的一個(gè)，而量子計(jì)算機(jī)中的2位量子位(qubit)寄存器可同時(shí)存儲(chǔ)這四種狀態(tài)的疊加狀態(tài)。
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N經(jīng)典數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型，它存儲(chǔ)著與過(guò)去有關(guān)的信息，例如財(cái)務(wù)或其他交易歷史記錄。獨(dú)特的設(shè)計(jì)使它難以被篡改，并且不需要一個(gè)中央機(jī)構(gòu)來(lái)維持其持續(xù)的準(zhǔn)確性。根據(jù)2015年世界經(jīng)濟(jì)論壇調(diào)查顯示:到2027年，預(yù)計(jì)全球GDP的10%將可以被儲(chǔ)存在區(qū)塊鏈技術(shù)中。但是，區(qū)塊鏈可能會(huì)因另一項(xiàng)即將到來(lái)的重大技術(shù)而面臨麻煩--那就是量子計(jì)算機(jī)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過(guò)控制晶體管的開(kāi)啟或關(guān)閉，將數(shù)據(jù)表示為1和0，而量子計(jì)算機(jī)使用的則是量子比特。由于量子物理所具有的一部分超現(xiàn)實(shí)特性，量子比特可以處于同時(shí)為0和1的疊加狀態(tài)。
量子計(jì)算會(huì)破壞區(qū)塊鏈嗎?
區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣等加密貨幣的基礎(chǔ)，因其具有高度安全性而備受贊譽(yù)。區(qū)塊鏈中的每個(gè)事務(wù)都與周?chē)氖聞?wù)相關(guān)聯(lián)，這使得黑客很難操縱記錄。為了能夠操縱區(qū)塊鏈，量子計(jì)算機(jī)必須運(yùn)行能夠計(jì)算非常大的素?cái)?shù)值和因子的算法。如果做得足夠快，這種算法可以破解區(qū)塊鏈元素上的私鑰加密，使整個(gè)系統(tǒng)容易受到攻擊。因此，有人提出疑問(wèn)，量子計(jì)算會(huì)破壞區(qū)塊鏈。
3月27日，被譽(yù)為“現(xiàn)代密碼學(xué)之父”的圖靈獎(jiǎng)得主惠特菲爾德迪菲(Whitfield Diffie)在博鰲亞洲論壇上采訪時(shí)表示，區(qū)塊鏈技術(shù)在量子計(jì)算面前并不脆弱。
迪菲認(rèn)為，量子計(jì)算只會(huì)威脅到密碼學(xué)中非常窄、但非常重要的一個(gè)領(lǐng)域，上世紀(jì)70年代建立起來(lái)的公鑰加密體系會(huì)變得脆弱。但密碼學(xué)中的許多技術(shù)，包括區(qū)塊鏈用到的哈希編碼在量子計(jì)算面前并不脆弱。
似乎，區(qū)塊鏈并不是那么不堪一擊。
碰撞后的火花
現(xiàn)在俄羅斯科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出了一種量子技術(shù)來(lái)保障各區(qū)塊鏈的安全。也就是說(shuō)，這種全新的區(qū)塊鏈加密方法利用的恰恰是對(duì)區(qū)塊鏈本身造成安全威脅的量子計(jì)算技術(shù)。
在位于莫斯科的俄羅斯國(guó)家量子研究中心，研究者Evgeny Kiktenko及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)、建造以及測(cè)試了首個(gè)量子區(qū)塊鏈系統(tǒng)。顧名思義，該系統(tǒng)將以量子加密技術(shù)保障區(qū)塊鏈的安全。目前，該技術(shù)已投入到了商業(yè)應(yīng)用中。
Evgeny Kiktenko表示，他們已經(jīng)使用瑞士公司ID Quantique的商用量子加密系統(tǒng)搭建起了一個(gè)上文所描述的量子識(shí)別系統(tǒng)。他們說(shuō):“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種基于信息理論安全認(rèn)證的區(qū)塊鏈協(xié)議，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，每對(duì)節(jié)點(diǎn)都是通過(guò)量子密鑰分發(fā)鏈路相連接。”
為了驗(yàn)證量子區(qū)塊鏈技術(shù)的可行性，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在擁有四個(gè)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行了測(cè)試，其中一個(gè)用戶(hù)試圖通過(guò)做出雙倍的支出來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性。“這個(gè)協(xié)議僅僅通過(guò)兩輪信息溝通就識(shí)別出、并取消了雙倍支出的交易申請(qǐng)，并且在同一時(shí)間就形成了只允許進(jìn)行合法交易的區(qū)塊。”
無(wú)論如何，量子技術(shù)的發(fā)展就是這樣，成熟的量子計(jì)算機(jī)既可以攻克任何使用傳統(tǒng)密碼技術(shù)保存的信息，它也可以被用來(lái)和區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合，提升密碼保護(hù)的安全等級(jí)。不得不說(shuō)，技術(shù)就是在這樣的自我矛盾之中一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)步的。
