量子计算比特币(量子计算机计算比特币)

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什么是量子计算?

量子计算是一种基于量子物理学的计算形式。经典计算机依靠位(零或一)进行计算,而量子计算机使用利用量子力学以“叠加”形式存在的量子位(量子位):零和一的组合,每个都有一定的概率。例如,一个量子位可能有 80% 的几率为零,20% 的几率为零。或者 60% 的机会为零,40% 的机会成为 1。等等。

1980 年代,物理学家保罗·贝尼奥夫 (Paul Benioff) 首次提出了量子计算的概念。不久之后,理论物理学家理查德·费曼和数学家尤里·曼宁率先提出量子计算机可以解决经典计算机无法解决的问题。事实上,在 1990 年代,数学家 Peter Shor 开发了一种算法,量子计算机可以用它来破解公钥密码学:“ Shor 算法”——如果量子计算机变得足够强大的话。

2019 年 10 月,经过数十年的研究,谷歌正式宣称已达到“量子霸权”。这实质上意味着量子计算机解决了经典计算机无法解决的问题。或者,更具体地说,它在 200 秒内解决了一个问题,即使是最强大的经典超级计算机也需要 10,000 年才能解决。

虽然这是一个重大突破,但量子计算机似乎离运行 Shor 的算法还有很长的路要走。一方面,目前的量子计算机还不够强大,而且不清楚扩大这项技术的难易程度。此外,要真正发挥作用,量子计算机依赖于一种称为“纠错”的技术解决方案,这仍然是一个挑战。

预测这项技术的未来发展很困难,但可以运行 Shor 算法的量子计算机可能需要数年甚至数十年的时间——也许它们根本不可能实现。

如果量子计算机能够运行 Shor 算法并破解公钥密码学,那么比特币确实可能会受到攻击。具体来说,一些硬币可能会被盗。

然而,有些人认为盗窃会受到一定程度的限制。虽然所有硬币都由公钥加密(目前是 ECDSA 算法)保护,但大多数硬币也由 SHA256 散列算法保护。只有当这两种算法都被破解时,所有硬币才能彻底被盗,但目前看来 SHA256(或任何其他哈希算法)似乎无法被量子计算机破解。

也就是说,大量的硬币只能通过公钥密码术来保护。目前的估计表明,如果公钥密码体制被破解,大约 500 万比特币将被盗。以下是比特币可能面临风险的一些情况:

事实上,即使比特币同时受到公钥和哈希的保护,在“量子世界”中安全地使用这种比特币也可能是一个挑战。当用户尝试花费他们的比特币并通过比特币网络传输交易时,攻击者将有机会尝试窃取资金。此时,攻击者可以在交易确认之前尝试破解公钥加密,然后将比特币重新发送到他自己的地址之一。

我只想说,如果量子计算机突然变得比任何人预期的都要强大,比特币就会有问题。

需要注意的是,如果可以运行肖尔算法的量子计算机突然出现,比特币不太可能成为第一个或主要的目标。公钥加密可以保护世界上几乎所有其他数字信息,包括军事情报、银行数据和其他现有金融基础设施、通信网络等。

是的,比特币协议可以升级为抗量子。

简而言之,比特币的签名算法将不得不被量子抗性签名算法所取代。由于隔离见证的激活,比特币的签名算法可以通过向后兼容的软分叉升级相对容易地被替换。(当前的 ECDSA 签名算法可能会在不久的将来通过软分叉被 Schnorr 签名算法部分取代。)

升级后,用户应该将他们的比特币迁移到新地址,以便受到抗量子签名算法的保护。在量子计算机可以运行 Shor 算法之前,没有及时迁移的用户将面临比特币以某种方式被盗的风险。

如果比特币没有及时转移到安全地址,比特币协议也可能会升级以阻止比特币被消费。这种措施意味着原始所有者也会丢失比特币——但是,当然,无论如何,他们很可能会将比特币丢失给攻击者。(有人建议,这些比特币可能会被其合法所有者通过零知识证明密码术解锁——但这仍然是非常投机的。)

鉴于量子计算的当前发展状况,预计比特币将有足够的提前警告,表明需要进行升级。专家认为,我们还没有接近那个时间点。

量子计算机或许能够比传统计算机更快地挖掘比特币。然而,因为比特币挖掘是基于散列(而不是公钥密码学),所以它可能不会被破坏到任何有意义的程度。

相反,量子计算的出现可能会导致一场新的军备竞赛,以建立最快的采矿硬件,直到找到新的平衡点。当 GPU 取代 CPU 和 ASIC 取代 GPU 时,比特币挖矿格局已经发生了类似的演变。

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为什么说量子计算机会是比特币的终结者?

因为比特币协议使用的是不对称的加密货币,用其相应的公钥验证私钥签署的交易,以确保比特币只能被合法所有人使用。使用当前可用计算机强制私钥与公钥保持一致不可行,但量子计算机却可以解决不对称加密货币的问题。

另外,比特币的规定是处理得更多的那个区块加入区块链,另一个区块则作废。举个例子,这就像于在一个账簿里有51个人说你在银行存了100块钱,而49个人说你存了50块钱,这种情况下,区块链算法少数服从多数,银行认为你存了100块钱是真,存了50块钱是假。所以一旦一位矿工拥有51%的算力,其他后续矿工将无法继续获得比特币。

从电子计算机飞跃到量子计算机,整个人类计算能力、处理大数据的能力,就将出现上千上万乃至上亿次的提升。在量子计算机面前,我们曾经引以为豪的传统电子计算机,就相当于以前的算盘,显得笨重又古老!

硬件和软件的整合是这一过程的关键环节,量子计算能够解决目前电脑无法解决的问题前也许还需要“数次迭代”也就是说由于现在都是基于布尔逻辑体系展开运的电子计算机。而量子原理逻辑是颠覆性的,要实现商业化需要整个量子产业链的完善配套和优化。其中包括硬件方面的、操作系统、软件方面的方方面面的生态建设过程。走出实验实到完全商用,少说也得5到10年的筹备完善过程。

比特币价值将归零?谷歌计划2029年前量子计算商用化

(思进注: 1994年,数学家Peter Shor公布了一种量子算法,该算法可以打破最常见的非对称密码算法的安全性假设。这意味着拥有足够大量子计算机的任何人,都可以使用此算法通过公钥反算出私钥,从而伪造任何数字签名。这是否意味着比特币将会被量子计算机crack down…… 事实上,中心化的密钥体系PKI,确实会有这个风险,因为大多数应用是CA+10的6次方。海量反编译,是可以推算出中心密码本的!也就是说,伪造PKI数字签名是有可能的, 拭目以待吧……再转发下文,和大家分享……)

谷歌计划2029年前量子计算商用化,比特币价值将归零?

作者 | 新浪 财经

来源 | 华尔街见闻

量子计算何以对比特币构成威胁?

在解释这个问题前,需要先了解以下几个知识点。

经典计算机采用二进制,用0和1构建了底层代码的一切。量子计算机可以同时储存和表示0和1叠加态。比特币挖矿基于计算一种名为SHA-256的哈希函数(一种函数算法,把任意一个字符串输入SHA-256函数,都会输出一个256位的二进制数)的正确值。每一个比特币用户在注册的时候,系统都会生成一个随机数,再对这个随机数进行SHA256再进行hash160,产生一个叫做私钥的字符串。作为数字签名。私钥可以对一串字符进行加密。而公钥可以把私钥加密之后的数据进行和解密。加密和解密的钥匙不一样的这种加密方式,称之为非对称加密。通过公钥反算不出私钥。如果私钥遗失,那么拥有者的比特币就无法取出。

基于上述原因,由于SHA-256的正确值十分难计算,数量有限的比特币才会变得极为稀缺和珍贵。同时由于经典计算机无法通过公钥反算出私钥,私人拥有的比特币才无法被他人获得。

但在1994年,数学家Peter Shor公布了一种量子算法,该算法可以打破最常见的非对称密码算法的安全性假设。这意味着拥有足够大量子计算机的任何人,都可以使用此算法通过公钥反算出私钥,从而伪造任何数字签名。

故而,在量子计算面前,比特币的挖矿将变得轻而易举,通过公钥也能反算出私钥。这令比特币变得不再稀缺,也不再安全。

同时意味着比特币的共识将产生崩塌,比特币的价值也将趋零。

关于量子力学,广为人知的还有光的波粒二象性、观测者效应,和一个著名的思想试验——薛定谔的猫。

量子世界是如此不合常理,以至于它曾令说出“上帝不会掷骰子“爱因斯坦,都感到困惑不解。

无论如何,量子计算机的出现,对经典计算机形成了巨大挑战。而随着量子计算研究进程的递进,比特币的破解,或许在2029年前就将成为可能。

谷歌的量子计算进程如何?

早在2019年,谷歌发表在《自然》杂志上的论文称,其开发的54比特(其中53个量子比特可用)超导量子芯片“Sycamore”,对53比特、20深度的电路采样一百万次仅需200秒,最强的经典超级计算机Summit要得到类似的结果,则需要一万年。基于这一突破,谷歌宣称实现了“量子霸权“。

而近日在 Google I/O 大会上,领导谷歌 Quantum AI(量子 人工智能)团队的的科学家Hartmut Neven表示,谷歌计划在2029年前建造数十亿美元的量子计算机并将其正式商用。

谷歌的目标是建造有着100万个量子比特的计算机。不过,谷歌同时表示,首先需要减少量子比特产生的错误,然后才能考虑将1000个量子比特一起构建为一个逻辑量子比特。这将为“量子晶体管”打下基础,“量子晶体管”是未来量子计算机的基础。目前谷歌的量子计算机只有不到100个量子比特。但要知道,互联网诞生至今不过52年,第一台通用计算机诞生至今不过75年.

谷歌目前正在加利福尼亚州扩建一个新园区,用以专注于量子计算方面的研究工作,扩建工程将于2020年底正式完工。

在量子计算领域大举投资和押注的公司,除了谷歌,还有IBM、D-Wave Systems、霍尼韦尔(Honeywell)。

IBM Research总监Dario Gil曾表示,2023年将是量子计算大面积使用的转折点,届时将能通过软件实时查看和更新量子计算的状态,而不再是通过以往的硬件调整。

高德纳咨询公司 (Gartner)副总裁Chirag Dekate表示,过去五年中,量子计算的创新速度超过了此前的30年,他还预计到2025年,将有近40%的大公司制定量子计算计划。

关于对抗量子计算,目前已出现量子密码学的相关研究。一个名为The Open Quantum Safe (OQS)的开源项目已于2016年启动,目标为开发抗量子的密码形式。

上述文章就是科灵网介绍的量子计算比特币和量子计算机计算比特币的详细回答,希望能够帮助到大家;如果你还想了解更多财经资讯知识,记得收藏关注我们。

标签: 量子计算比特币

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