量子计算机会影响比特币的安全吗？

发布时间： 2021-05-13

 

        谷歌量子人工智能实验室宣布成功研制了搭载72量子比特的Bristlecone量子处理器, 引起计算机科学界不小的轰动。

什么是量子计算机?

        量子计算机是科学家对通用计算机(半导体计算机)计算能力极限进行探索的产物, 也就是说其天生就被设计为超越现代计算机, 用于解决普通计算机无法胜任的计算难题, 比如人工智能, 量子模拟(宇宙模拟) 以及解决/优化数学难题等前沿领域.

量子计算机会给世界带来什么?

        量子计算机, 就好比是计算机界中的超级英雄. 其基于量子力学原理的算法设计允许它比普通计算机多出数个量级的计算能力(算力). 一台50量子比特的量子计算机只需数秒即可解开普通电脑需要花上几十年才能解开的问题.

现代计算机安全技术的基石-加密算法

        现代计算机安全技术的基石, 是基于一系列加密算法构成的. 只要采用的加密算法足够复杂, 复杂到普通计算机无法在短时间内破解, 那么我们就认为该算法是足够安全的, 但并不是绝对安全的, 尤其是随着计算机及其计算能力在最近30年的飞速发展, 已经有很多常见于80年代的加密算法被弃用. 而量子计算机的不断发展，又会对现代加密算法带来怎样的威胁呢?

        以我们用常见于互联网的RSA加密算法为例, 该算法的安全性依赖其密钥的长度, 如果使用768bit长度的密钥,如果用一台家用计算机来解密, 大概需要180万年, 而采用量子计算机的话, 只需要1秒.

        所幸我们现在实际生活中基本都会默认采用2048bit甚至更长的4096bit密钥. 但随着量子计算机的发展, 这个差距正在逐渐被缩短. 假如有一天当4096bit的密钥也能够被很快解密的时候, 现在互联网采用的加密体系就会奔溃, 无法再保证网络上信息传输的安全.

量子计算机对比特币是一种威胁么？

        同样的威胁对区块链网络也不例外, 我们都知道bitcoin的钱包&地址来源于ECDSA算法的私钥&公钥（ECDSA算法和RSA原理类似, 但更复杂）, 但地址并非直接等于公钥(公钥只有一个, 钱包地址有很多个), 而是通过对公钥进行hash计算得来的. 而当我们向一个钱包转币的时候, 并不需要用到对方的公钥. 也就是说, 即使是使用量子计算机，也无法通过钱包地址逆向破解钱包. 因为hash算法是一种单向算法, 无法通过钱包地址来逆向解密公钥, 进而也无法通过公钥解密得到钱包的私钥. 只要钱包的私钥和公钥都没有暴露, 即使量子计算机破解了ECDSA算法, 但因为缺少公钥, 也无法通过区块链中公开的钱包地址来破解钱包的私钥. 所以说，一定要保护好自己的私钥和公钥.

数字货币用户的知识盲点和误区

        绝大部分数字货币的用户，对于私钥这个概念，以及将比特币存在交易所与存在软硬件钱包中的区别，并不是很了解，这是个非常危险的事情。

        私钥：相当于保险箱的钥匙，或者银行卡密码；如果你将比特币存放在交易平台，其实相当于将自己的保险箱和钥匙or银行卡和密码，一起存放在了交易平台。一旦交易所遭到攻击，你的比特币便可能遭到损失。

        软件钱包 vs 硬件钱包：很多用户认为存在软件钱包里就足够安全了，其实不然。软件钱包虽然做到了独立存储私钥，但一个致命的弱点是运行软件钱包的电脑或者手机是一直联网的，因此容易遭到黑客攻击。而塞雷硬件钱包自身的特殊设计，使得黑客不可能通过网络发动攻击。