加密愛好者擔(dān)心量子計算機的影響。一些數(shù)字資產(chǎn)可能成為量子計算機的受害者。未來，量子計算機可能會為大眾，甚至犯罪分子所用。
近日，由中國研究人員創(chuàng)造的九章量子計算機問世，該計算機比谷歌的原型機要快上100億倍之多。借此，此文將解釋量子計算機的重要性，以及它對加密領(lǐng)域的影響。
什么是量子計算機？
量子計算機是一種超級強大的計算機器，它處理信息的速度比傳統(tǒng)計算機要快100萬億倍左右。這種強大的能力在處理大量數(shù)據(jù)、建立電路模型以及未來其他更多的可能性上將派上用場。
然而，這項技術(shù)也有黑暗的一面。研究人員認(rèn)為，量子計算機可以徹底瓦解我們所知的計算機安全。在如此強大的數(shù)據(jù)處理能力下，任何代碼的分析時間都不會超過片刻。這就意味著，量子計算機可以在一秒鐘內(nèi)讀取TB級的數(shù)據(jù)，從而破解密碼。
例如，銀行交易及信息是在RSA算法的幫助下加密的。要破解RSA，普通計算機需要幾百年甚至幾千年的時間，然而量子計算機則可以在幾分鐘之內(nèi)破解RSA加密技術(shù)。
IBM Q歐洲大使Mark Mattingley-Scott在闡述量子計算機的研究進展時說：“我們現(xiàn)在已經(jīng)到了擁有且能夠使用量子計算機的階段。我們能夠?qū)λ鼈冞M行編程，而且正在尋找一種方法，使它更加工業(yè)化、且穩(wěn)定強大。我們正在學(xué)習(xí)如何為它們編寫算法，也在研究不同類型的量子計算。”
Mattingley-Scott確信，人類已經(jīng)為這樣的機器做好了準(zhǔn)備。他還認(rèn)為，我們也為后果做好了準(zhǔn)備。
量子計算機的運作原理
量子計算機與傳統(tǒng)的計算機不同，它不是以比特或字節(jié)（雙系統(tǒng)計算中的一個信息單位），而是以量子比特，即qubits來運作的。這種技術(shù)使得計算機處理速度提高了數(shù)百倍。
此外，量子計算機的硬件也比前代產(chǎn)品更復(fù)雜。與傳統(tǒng)的計算機相比，它有更多的部件，而且必須不斷地進行過冷處理。
市面上的量子計算機
量子計算機的原型出現(xiàn)在20世紀(jì)末。2019年秋天，谷歌提出了他們的最新發(fā)展，并展示了量子計算的巨大可能性。
NASA的一項實驗表明，這臺機器需要3分20秒才能完成的計算，對于當(dāng)時最強大的傳統(tǒng)超級計算機而言，則需要1萬年。
出于未知的原因，NASA刪除了他們的報告，但《金融時報》的記者卻保留一份副本。
2020年12月初，一種新的、更強大的量子計算機“九章”問世了。它是由一群中國科學(xué)家在著名物理學(xué)家潘建偉的領(lǐng)導(dǎo)下創(chuàng)造的。
根據(jù)《科學(xué)》雜志上其實驗結(jié)果顯示，該量子計算機的生產(chǎn)力比谷歌的計算機高出百億倍，而比傳統(tǒng)的超級計算機則高出100萬億倍之多。
但研究人員并沒有透露這種級別的量子計算機的價格。
量子計算機在政府服務(wù)中的應(yīng)用
新型量子計算機的研究人員認(rèn)為，這臺機器的誕生已接近于“量子至上”。一臺能夠快速解決非常困難的工作的卓越計算機，可以讓國家在從化學(xué)、人工智能（AI）到大數(shù)據(jù)分析等多個領(lǐng)域獲得優(yōu)勢。
“量子至上”意味著計算機可以在合理的時間內(nèi)完成傳統(tǒng)計算機基本不可能完成的計算。
研究人員解釋說，10萬年前，智人能在進化斗爭中成為戰(zhàn)勝尼安德特人的勝利者的原因就在于，他們有溝通和分享信息的能力。
到了21世紀(jì)，人們繼續(xù)發(fā)展通信，而且已經(jīng)在量子層面上進行。潘建偉確信，這一領(lǐng)域的成就將成為人類未來進化的基礎(chǔ)。
量子計算機如何成為礦工的敵人
掌握一臺優(yōu)越的計算機，可以讓一個人或一個團體在網(wǎng)絡(luò)中獲得優(yōu)勢，甚至控制網(wǎng)絡(luò)，從而使加密挖礦行業(yè)受到威脅。
眾所周知，挖礦需要大功率的設(shè)備。加密資產(chǎn)的礦工利用計算機的計算能力來解決數(shù)學(xué)問題。其中，一些人運行的是傳統(tǒng)計算機，而另一些人則購買了加密挖礦專用的ASIC設(shè)備。
誰先解決了數(shù)學(xué)問題，誰就能獲得區(qū)塊獎勵，也就是說電腦越強大，它解決問題并獲得以比特幣（BTC）支付的獎勵的幾率就越大。有時礦工們會聯(lián)合起來，一起解決問題。但唯一的缺點是，利潤需要在礦池成員之間分配。
礦工是分散在全球各地的，而這也是加密領(lǐng)域去中心化的實現(xiàn)方式。
2020年12月10日礦工前四天的區(qū)塊獎勵分配情況。來源：blockchain.com
上面的餅狀圖清楚地表明了，比特幣礦工的活動主要分布在個人和大池子之間。大家都在競爭獲取獎勵的權(quán)利，而這也是為什么沒有一個“領(lǐng)跑者”的原因。
礦工在比特幣網(wǎng)絡(luò)上所使用的算力總量稱為哈希率。由于競爭帶來的對抗，且大家使用的設(shè)備基本相同，所以該領(lǐng)域基本是公平的。
然而，量子計算機的計算能力完全不同。它們可以破壞上述平衡。一臺量子計算機可以輕松占到比特幣51%的哈希率，也可以發(fā)起所謂的51%攻擊。也就是說，量子計算機的所有者能夠完全控制加密貨幣市場。
這樣的攻擊行為將破壞網(wǎng)絡(luò)的正常運行，并將阻止交易確認(rèn)。更重要的是，51%攻擊還會帶來“雙花”威脅，并逆轉(zhuǎn)已經(jīng)確認(rèn)的交易。
要想利用普通計算機和ASIC實現(xiàn)這樣的攻擊，則需要大量的資源，包括貨幣和電力。然而，連接到加密貨幣網(wǎng)絡(luò)的量子計算機則可以快速、低價地完成這種攻擊。
為什么量子計算機對加密貨幣是種威脅？
搶占比特幣的大部分哈希率，或者其他加密貨幣的哈希率，可能意味著一個加密項目的毀滅。因為只有擁有相當(dāng)計算能力的用戶或用戶群才能抵御這樣的攻擊。
然而實際上，這種計劃不太可能成為現(xiàn)實。其中的問題是，購買一臺量子計算機并成為加密犯罪分子基本是不可行的。同時，用量子設(shè)備攻擊比特幣網(wǎng)絡(luò)也可能是致命的。
據(jù)Deloitte的分析師表示，量子計算機可以通過利用龐大的計算能力來獲取密碼或代碼從而竊取加密貨幣。更準(zhǔn)確地說，調(diào)查人員得出的結(jié)論是，這種威脅程度將取決于幣的類型。他們認(rèn)為，至少有25%的比特幣存在著這樣的高風(fēng)險。比特幣量子化漏洞。
英國密碼學(xué)公司Post Quantum的CEO Anderson Cheng在接受Decrypt采訪時指出，加密社區(qū)應(yīng)該嘗試開發(fā)工具來抵御量子盜竊。否則，在他看來，這些機器的破壞力可能會終結(jié)比特幣。
一個令人振奮的事實是，目前，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)正在開發(fā)后量子密碼學(xué)算法。在這個小組的幫助下，理論上，一種加密貨幣將可以分叉成一個抗量子的區(qū)塊鏈分支。而這個新的“分支”可以在抗量子算法的基礎(chǔ)上繼續(xù)運作。
NIST的成果可能最快會在2022年出現(xiàn)在市場上。但在此之前，加密社區(qū)將陷入對未來的“量子不確定性”中。
不管這種風(fēng)險會有多大，在某些時候，社區(qū)也可能會達成共識，認(rèn)為量子計算機只是給比特幣帶來了太多的風(fēng)險。
加密社區(qū)還怕什么？
最近，一位受歡迎的加密分析師，也就是Plan B的《S2F—Forecasting Models》的作者，在他的讀者中做了一個調(diào)查。主要問題是比特幣可能面臨的風(fēng)險。
據(jù)其調(diào)查，量子計算機，無論其破壞力如何，都只是第二大擔(dān)憂。根據(jù)加密社區(qū)的說法，比特幣最可怕的威脅是來自當(dāng)權(quán)者的監(jiān)管壓力。此外，比特幣面臨的其余危險包括：
集中挖礦。比特幣70%以上的哈希值都來自中國,如果政府控制了當(dāng)?shù)氐牡V工，那么比特幣網(wǎng)絡(luò)就可能會受到威脅。
黑客、漏洞和網(wǎng)絡(luò)犯罪。
金融衍生品。
分叉——即BTC的新改進版本。
目前，針對量子計算機對加密領(lǐng)域的影響，加密社區(qū)主要可以分為兩大陣營：一派認(rèn)為量子計算機對數(shù)字資產(chǎn)構(gòu)成了生存威脅，而另一派則認(rèn)為沒有任何危險。
盡管當(dāng)前，量子計算機只在大型研究集團和政府的要求下運行，但不排除未來可能會為大眾，甚至犯罪分子所用。
