量子計算機可能會給比特幣帶來一些問題。
四年前,有人假設量子計算機真正實現大規模應用(例如挖掘比特幣)還需要幾十年的時間。
最近的一項調查顯示,時間可能會短得多。
近日, QuEra針對全球927名與量子計算相關的研究人員、企業高管、記者、愛好者等人羣進行的調查結果公佈。
在參與者回答的各種問題中,有一個特別的問題(第 7 部分的韻律)專門討論了量子計算的未來發展。
對於“您預計量子技術何時會成爲某些工作負載下傳統計算的更好替代品?”這個問題,37% 的人回答說會在 6-10 年內。
只有 23% 的人在接下來的 10 年後做出了回應,而 24% 的人在接下來的 4 或 5 年內做出了回應。
這不是一個關於量子計算的一般性問題,而僅限於“特定的工作負載”,然而,答案表明,假設它們實際上可能在不久的將來在歷史時間尺度上可用。
調查還顯示,41%的受訪者認爲這項技術的發展速度超出預期。
但爲了實現這一目標,仍然需要解決一些問題。
最重要的因素被認爲是可擴展性,即大規模和大量操作中使用這些技術。
我們不能忘記,目前量子計算機非常昂貴,因此仍然很難想象它們能夠普及。
第二個主要問題與錯誤有關,目前這使得該技術無法真正用於實際用途。
第三其實就是性能本身,這也正是理論上量子計算機最大的優勢。
因此,目前距離廣泛和具體的使用還有很大距離,但該領域發展的速度似乎正在加快。
受訪者最常提到的量子計算應用之一是大規模生成隨機數。
不應忘記,比特幣挖礦恰恰在於在很短的時間內生成大量隨機字母數字字符串(哈希),直到猜出驗證區塊的字符串。
例如,目前市場上最強大的 ASIC 之一在一秒鐘內可產生約 16 Th/s 或 16,0000 億個哈希值。
總體而言,據估計,全球所有比特幣礦工的總哈希率約爲 635 Eh/s,即每秒超過 6000 億億次哈希。
量子計算機甚至可以將這些數字提高几個數量級,使得當前的 ASIC 因明顯缺乏競爭力而完全過時。
然而,這只是當前礦工的問題,他們只需用量子計算機替換 ASIC 即可解決這個問題。
即使這一過程僅需要十年,礦工們也有足夠的時間來適應。
我們提醒您,無論礦工的計算能力如何,比特幣的設計都將以相同的方式繼續運作。
比特幣的真正風險是另一個。
事實上,比特幣協議的安全性基於一種特定的加密算法,即安全哈希算法 256(SHA-256)。它用於從私鑰生成公鑰地址。
美國網絡安全和基礎設施安全局(CISA)稱,在遙遠的未來,量子計算機將能夠破解目前正在使用的公鑰加密算法。
如果他們也成功破解了 SHA-256,那麼就需要對比特幣協議進行深度修改,用另一種抗量子算法取代這種算法。
問題在於修改比特幣協議極其困難。
也就是說,這樣的改變需要硬分叉,但硬分叉是否會被用戶社區接受還完全不確定。
換句話說,可能會存在反對意見,以至於更新變得不可能,或者產生過多的分叉,一開始可能很難確定哪個是贏家。
而且,即使是替換加密算法的修改本身,從技術角度來看也可能非常複雜。
幸運的是,從這個角度來看,時間線似乎更長。甚至在同一個 QuEra 調查中,甚至沒有提到量子計算機將用於破壞舊加密算法的可能性。
至於挖礦,解決方案已經到位。事實上,增加難度就足夠了,這種情況已經發生過(並將繼續發生)大約每兩週一次。
但對於私鑰生成公鑰地址的安全性,目前尚未找到具體有效的解決方案。
應該記住,在沒有解決方案的情況下,使用足夠強大的量子計算機,人們可以猜出與公共地址相對應的私鑰。
這實際上將允許從該地址提取所有資金,而無人能夠反對或取消該操作。
然而,這個問題已經衆所周知,比特幣開發者社區已經在思考可能的解決方案。幸運的是,應該有足夠的時間來找到並測試一個有效的解決方案。