上周,谷歌研究人員在刊登在美國航天局NASA的網(wǎng)站一篇論文中表示,谷歌的處理器能夠在3分20秒內(nèi)執(zhí)行完成當今最強大的超級計算機Summit需要10000年才能完成的計算。
研究人員表示,這意味著谷歌的量子計算機已實現(xiàn)了“量子霸權(quán)(quantum supremacy)”。量子霸權(quán)是量子計算設(shè)備解決經(jīng)典計算機實際上無法解決問題的潛在能力。但研究人員也提到,該系統(tǒng)只能進行單一的、技術(shù)性很強的計算,使用量子計算機解決實際問題還需要數(shù)年時間。目前該論文已經(jīng)從NASA網(wǎng)站撤回。
對撤回論文一事,一位Google內(nèi)部人士表示,在進行任何同行評審之前,該文件可能是錯誤上傳的。這意味著在適當?shù)膶徍顺绦蛲瓿芍?,無法對論文進行更深入的研究,這可能需要幾個月的時間。
幸運的是,撤論文速度不夠快。一經(jīng)上傳,無數(shù)媒體便成功地瞥了一眼量子計算的未來。許多人發(fā)現(xiàn),Google計算出的方程是如此復(fù)雜,以至于世界上最先進的超級計算機也無法匹敵。在這種情況下,區(qū)塊鏈會被量子計算機攻克嗎?
量子計算機有多厲害
據(jù)《Fortune》雜志報道,在論文被撤下之前,他們保存了一個副本,這臺名為“sycamore”的量子處理器包含54個量子位。量子位主要表示數(shù)據(jù)存儲,并且在某種程度上類似于傳統(tǒng)計算中的二進制數(shù)字。但是,從理論上講,并不是僅將傳統(tǒng)計算機數(shù)據(jù)限制在“開/關(guān)”狀態(tài),量子計算僅受量子力學范圍的限制。關(guān)于量子計算機的處理能力,研究人員進行了一次實際比較,顯示了Google量子實力的程度:
“執(zhí)行對一百萬個量子電路實例進行100萬次采樣,我們的處理器需要200秒,現(xiàn)在最先進的超級計算機,大約需要10000年?!?/p>
對比特幣的威脅?
量子計算一直是對比特幣及密碼學領(lǐng)域的主要創(chuàng)新,隨著論文的公布,實現(xiàn)量子計算時代的希望似乎已成為現(xiàn)實,人們也擔心它也可能對比特幣構(gòu)成巨大威脅。當前,加密公鑰是保護比特幣資產(chǎn)安全的唯一措施。如果量子計算機破解了分布式賬本的加密手段,那么它很可能意味著比特幣的終結(jié)。
目前,已有一個Shor算法能實現(xiàn)繞過公鑰密碼學的量子捷徑,從任何公共密鑰中提取私有密鑰。更糟糕的是,Shor專門針對ECDSA橢圓曲線數(shù)字簽名算法,這種簽名算法在比特幣和以太坊等加密貨幣都有應(yīng)用。
Shor算法的主要威脅在于其超越傳統(tǒng)技術(shù)的能力,區(qū)塊鏈趕不上量子計算的主要原因是高度依賴單向數(shù)學函數(shù)。俄羅斯量子中心的幾位研究人員在研究文章《量子計算機威脅區(qū)塊鏈安全(Quantum computers put blockchain security at risk)》中也強調(diào)了這一點:
十年之內(nèi),量子計算機將能夠計算單向函數(shù),原有用于保護互聯(lián)網(wǎng)和金融交易的區(qū)塊鏈的單向加密手段即將過時。
單向的交易驗證和和數(shù)字簽名創(chuàng)建,在面對量子計算機時是一種固有缺陷。在量子計算機中將單向類的功能反向使用,將允許攻擊向量,從而能夠操縱交易歷史記錄。雖然這些在當前技術(shù)無法實現(xiàn),但在量子計算機中輕而易舉。
對抗量子威脅的探索
好消息是,不斷有人嘗試抵抗這種量子威脅,美國國家安全局(NSA)便是其中之一,他們顯然有潛在監(jiān)控民眾交易記錄的需求。
彭博記者威廉·特頓(William Turton)的一條推文傳達了美國國家安全局(NSA)創(chuàng)建抗量子密碼技術(shù)的計劃。有報告表明,該項目旨在保護美國免受來自其他國家的勒索軟件攻擊,而不是一個NSA秘密項目。
在加密貨幣行業(yè)中,開發(fā)人員還在努力降低受量子威脅的可能。被許多人稱為數(shù)字現(xiàn)金之父的David Chaum的一項風險投資,便是一種生成具有量子彈性的加密貨幣,稱為Praxxis。根據(jù)Chaum的說法,該項目旨在抵御Shor算法等攻擊。在其共識機制和結(jié)構(gòu)內(nèi)通過抗量子簽名與區(qū)塊鏈破壞者作斗爭。
留給區(qū)塊鏈的時間還有多久?
無論Shor算法對比特幣的潛在效用如何,根據(jù)美國加密貨幣研究與工程中心的研究論文,只有包含1500個量子位的量子計算機才能執(zhí)行這個算法。谷歌新發(fā)布論文中的“量子霸權(quán)”機器僅包含54個量子位,暫時不太可能滿足標準。要達到1500個量子位的標準可能還需要很多年。
但這并不是說永遠不會有能夠運行Shor算法的機器。正如Google研究人員所指出的那樣,量子計算的功能可能會“以兩倍的指數(shù)速度增長”,這或許意味著,未來區(qū)塊鏈的淘汰可能比所有人想象的要早得多。
來源: 陀螺財經(jīng)