谷歌的量子计算突破会让区块链体系土崩瓦解吗？

▲ 图片来源：Photo by Ethan Miller/Getty Images

最近几年以来，量子计算已经在技术领域得到高度关注与快速发展；但由于其同传统计算机制存在巨大差异，不少人认为量子计算的逐步实现可能给整个加密体系带来颠覆。事实上，计算能力的新进展，将以远超当下的速度解决以往无法快速解决的复杂方程式与加密算法，这也

但必须承认的是，这种潜在的颠覆更多只是一种未来主义、甚至是类似于科幻小说级别的可能性。不过这对区块链技术来说确实是一大现实挑战，毕竟如果量子计算真的会令现有加密标准快速过时，那么区块链所谓的安全性都将面临严峻风险。

本周，有消息指出谷歌公司在量子计算领域取得了突破，已经成功实现其“量子至上”目标。根据报道，谷歌公司利用量子计算机，仅用三分钟就完成了以往世界上最强大的超级计算机需要一万年才能解决的计算任务。

这可能意味着区块链社区将陷入恐慌，因为到目前为止发展出的一切都有可能快速瓦解。而如果没有强大的约束，围绕该技术衍生出的一切希望与潜力或将瞬间湮灭。

另一方面，之前提到的“量子至上”这一术语，是指量子计算机在特定测试当中超越世界上最强经典计算机的时刻。这虽然只是量子计算的第一步，但却是相当重大的第一步，意味着随着这种能够有几分钟之内破解现有加密算法的计算能力的实现，区块链将再次站在聚光灯下——可惜这次不是什么好事。

>>> 谷歌的第一步

谷歌公司将其最近这一成就描述为“迈向全面量子计算的里程碑”。他们还表示，这一里程碑将为后续迅速迈向全量子计算阶段奠定重要基础——而这，无疑又是对区块链宣言的又一记重击。

目前，关于谷歌公司如何取得这一成就以及相关结果的细节信息还非常有限，但根据以往的发布内容，其项目在本质上旨在超越模拟随机量子电路的经典计算机。

根据Gizmodo网站的报道，谷歌公司一直在测试一款被称为Bristlecone的72量子比特设备，希望通过该设备实现量子至上目标。《金融时报》发表的最初报道则指出，此次量子至上实验采用的实际上是一款代号为Sycamore的53量子比特处理器。

不过，现在就轻言放弃比特币、区块链以及相关新兴技术还为时过早，因为其实际实现方式要复杂得多。更重要的是，已经有不少技术与项目正努力帮助区块链社区为量子计算时代的来临做好准备。

>>> 区块链顶得住量子计算的压力吗？

那么，如果量子计算真的取得了重大突破，区块链技术是否拿得出实际证据表明其确实在为新的时代与新的威胁积极准备？有消息称，E0cash发明人David Chaum和他的最新加密货币Praxxis就是抗量子链的典型代表。

▲ Exlixxir公司的David Chaum在Web Summit 2018大会第二天的Moneyconf Stage上发言

另一个表示已经为量子计算时代做好准备的项目则是QAN，其迅速对谷歌取得技术突破的消息做出回应。QAN公司CTO Johann Polecsak在采访中指出，“谷歌公司实现量子突破的消息确实引人注目，但必须承认，目前我们还无法确定其实际意义。例如，我们该如何确定如今的谷歌量子计算机，真的比四年之前超过1000量子比特的D-Wave退火机更强大？”

对此，笔者还就此事联系了Polecsak，希望了解量子计算何时才会带来真正的威胁。他表示：“我们绝对有必要担心，很多IT专业人士以及CTO，包括不少早期探索者，都忽略并否认了量子计算的威胁。理由很简单，因为一旦这个时代真的到来，我们就必须重新设计几乎一切系统，完全从头开始。所以，这方面工作肯定还有很长的路要走。”

“但事实上，人们已经可以租用量子计算机来尝试可能的算法攻击，并对理论方法做出测试。而且可以看到，只需要更多的量子比特，我们就确实能够破解当前使用的公钥密码学（EC与RSA）所依托的基本数学原理。”

“在密码学当中，我们最好尽早为最坏的情况做准备。而且从近期发表的文献中可以看到，以往的怀疑论者已经开始在后量子环境当中对加密协议进行实例化——以防万一嘛。用户现在还不用太担心，但专家应该马上行动起来，以免错过宝贵的时间窗口。”

▲ QAN公司CTO Johann Polecsak在韩国首尔的一次会议中谈到量子计算的威胁

>>> 抗量子到底意味着什么？

当然，量子计算与区块链抗量子能力之间的对抗既广泛，又细致入微。就目前来看，量子计算不会像电灯开关那样简便易行，也不太可能在一夜之间就让所有区块链都脆弱得如同小学生日记本上的挂锁——但是，做好准备仍然非常重要。根据Polecsak的说法，当下区块链社区可能还没有为此做好充分的准备与规划。

这位CTO补充称，“区块链还没有为这一突破做好准备。由于交易记录功能一直都是区块链技术的中坚力量，因此量子计算的进步有可能给整个交易记录体系带来灾难性的冲击。比特币的双重哈希技术提供额外的保护层，但假设量子计算机能够在secp256k1上破解舒尔算法，那我们真的有理由担其也同样有能力击溃Grover256。此外，我们也不清楚SHA在量子电路下能不能走上几个回合。”

“对于QAN区块链平台，我认为这并不是那种正面对抗，也不是要跟量子比特的发展速度搞军备竞赛。要实现抗量子能力，我们并不能单纯增加现有算法中的位数，而应采取完全不同的方法，通过新的设计抵御已知的量子攻击——我们也确实是这么做的。”

>>> 准备对抗

虽然听起来像是科幻小说，但量子计算确实是一种现实威胁，而且区块链社区应该打起精神认真对待。虽然最终结果也许并不像媒体炒作的那样带来致命一击，但对于参与区块链生态的任何成员来说，这种趋势绝对值得引起注意。

这不仅是为了捍卫区块链行业截至目前已经达成的胜利果实，同时也是为了实现区块链技术承诺实现的未来愿景。区块链是一项即将到来的重大技术革命，而随着其逐步深入企业与政府机构，我们恐怕无法承受所有方案与承诺被瞬间击溃的恐怖风险。