【观点】加密世界如何为量子计算做准备
1。什么是量子计算？
量子计算是一种处理数据和解决问题的新方法，与日常设备中广泛使用的经典计算不同。
在过去的十年中，有时被认为是物理上不可能的量子计算机已经从“ If”领域转移到“ When”领域。综上所述，某些计算（以前由于与传统计算不兼容而被认为在功能上是不可能的）现在对于量子计算机来说只是时间问题。
目前，区块链的加密功能被认为是安全的，因为打破它们需要大量的计算资源，而这是传统计算机无法实现的。然而，一台量子计算机将能够在几天之内打破这种密码屏蔽。
量子计算机背后的思想是，通过利用量子力学来超越传统计算机的范围，量子力学是在亚原子尺度上描述行为和定律的物理学领域。
量子现象不易掌握，因为与经典力学相比，它们受完全不同的定律支配。正如诺贝尔奖获得者理查德·费曼（Richard Feynman）曾经说过的那样：“如果您认为自己了解量子力学，那么您就不了解。”
想想看：亚原子粒子可以一次存在于多个地方（称为叠加），可以在时间上向前或向后移动，甚至可以通过所谓的纠缠来传送。量子计算机旨在从这些科幻特征中受益。
传统计算机处理器的晶体管使用编码为零或一的位运行，而量子计算机则使用所谓的量子位或量子位。后者可以将零和一编码为两种不同的状态，并利用它们的“叠加”和“纠缠”。换句话说，量子位允许同时执行大量计算。
如今，量子计算的领导者是美国科技巨头IBM和Google。英特尔和微软紧随其后。亚马逊也热衷于加入联盟。最近，这家电子商务庞然大物宣布已在其AWS服务器上提供量子计算即服务。
谷歌甚至声称最近它已经实现了量子霸权，这是量子计算的一个里程碑，量子设备可以解决典型计算机无法解决的问题。
2.量子计算机如何工作？
量子计算机根据对象的状态在被测量之前的概率（而不是1s或0s）执行计算，这意味着与传统计算机相比，它们具有处理指数级数据的潜力。
经典计算机使用物理状态的确定位置执行逻辑运算。这些通常是二进制的，这意味着其操作基于两个位置之一。单个状态（例如，打开或关闭，向上或向下，1或0）称为位。
在量子计算中，运算改为使用对象的量子状态来产生所谓的量子位。这些状态是物体在被检测到之前的不确定属性，例如电子的自旋或光子的极化。
未测量的量子状态不是处于清晰的位置，而是在混合的“叠加”中发生，这与硬币在落到您手中之前在空中旋转不同。
这些叠置可以与其他对象的叠置纠缠在一起，这意味着它们的最终结果在数学上也会相关，即使我们还不知道它们是什么。
这些未解决的“旋转硬币”纠缠状态背后的复杂数学可以插入到特殊算法中，以简化问题的处理，而这将需要一台经典计算机花很长时间才能解决……如果他们可以算出它们的话。
这样的算法在解决复杂的数学问题，生成难以破解的安全代码或预测化学反应中的多个粒子相互作用方面将非常有用。
量子计算机的类型
构建功能量子计算机需要将对象保持足够长的叠加状态，以对其执行各种处理。
不幸的是，一旦叠加与被测系统中的材料相遇，它就会以所谓的“退相干”失去其中间状态，并成为无聊的古老经典位。
设备需要能够使量子态免受退相干的影响，同时仍使它们易于阅读。
无论是使用更强大的量子过程还是寻找更好的方法来检查错误，不同的过程都从不同的角度应对这一挑战。
量子计算至上
目前，经典技术可以管理在量子计算机上抛出的任何任务。量子至上描述了量子计算机胜过其经典同类产品的能力。
一些公司，例如IBM和Google，声称我们可能会很接近，因为他们继续将更多的量子位组合在一起，并制造出更准确的设备。
并非所有人都相信量子计算机值得付出努力。一些数学家认为，存在实际上无法克服的障碍，使量子计算永远无法实现。
3.量子计算是否对区块链构成威胁？
简短的答案是肯定的，但有细微差别需要考虑。
首先，量子计算本身并不是对区块链的威胁，而是对使用该技术的项目的威胁。尽管当今的量子计算机无法破坏区块链及其底层的密码学，但实际上，即将出现的大型计算机确实是一种威胁，需要为此做好准备。
尽管即将推出的量子计算机可能具有打破当今区块链加密技术的能力，但当世界采用抗量子区块链甚至节点依赖量子计算机的分布式分类帐技术时，这种威胁可以减少到零。
4.量子计算会威胁哪些加密算法和区块链？
强大的量子计算机可能会威胁到所有依赖ECDSA（椭圆曲线数字签名算法）的区块链，包括比特币和以太坊。
ECDSA已成为在公钥密码系统下创建密钥的金标准，该系统用于在大多数区块链中签署交易。该系统允许我们创建一个随机的256位私钥和一个派生公钥，可以与任何第三方共享。这样，几乎不可能找到生成公钥的私钥，但是量子计算机可以采用一种算法来解开公钥和私钥之间的数学关系，从而揭示和损害私钥。
比特币（BTC）代表了区块链的第一个实际使用案例，它仍然是目前最主要的加密货币。比特币已经成为主流并吸引了许多机构投资者的事实，使它成为数字货币中第一个被保护免受任何潜在威胁（包括量子计算机）的候选人。
2017年，在比特币爆炸式增长的同时，新加坡国立大学的Divesh Aggarwal及其同事研究了量子计算机对比特币的威胁。他们是最先得出危险即将来临的结论之一。
作者说：“比特币使用的椭圆曲线签名方案受到的威胁更大，并且可能最早在2027年被量子计算机打破。”
然而，似乎量子技术正在以比先前预期更快的速度扩展。最近，谷歌宣布已实现“量子至上”，这表明它已经建造了一台能够解决以前无法解决的数学任务的计算机。
不过，以太坊的联合创始人Vitalik Buterin，商人Andreas Antonopoulos和其他加密专家并不惧怕Google的创新。
作者：eostalk8181
