如果量子计算超越区块链技术发展，数字货币的安全性如何保障？

加密货币有可能改变金融业，消除中间商并为全球数百万没有银行账户的人提供账户支持。 然而，量子计算机的技术发展和商业应用可能会在一定程度上影响这一发展进程。 当下的问题是，如果量子计算比区块链技术发展得更快，如何保护数字货币的安全性和有效性？

加密货币由一种称为公钥加密的技术保护。 该系统无处不在，可以保护您的在线购买并防止您的通信被预期收件人以外的任何人中断。 该技术的工作原理是将任何人都可以看到的公钥与只有您可以看到的私钥结合起来。

如果目前的进展继续下去，量子计算机将能够破解公钥密码学，可能对加密世界构成严重威胁，其中一些货币价值数千亿美元。 如果加密被破解，攻击者可以冒充加密货币、NFT 或其他此类数字资产的合法所有者。

计算机安全企业家、加州大学伯克利分校教授 Dawn Song 在 10 月份的 Collective[i] 预测论坛上发表讲话说：“一旦量子计算变得足够强大，基本上所有的安全保证都会消失。当公钥密码学时坏了，用户可能会失去资金，整个系统就会崩溃。”

量子计算机通过操纵存储在量子比特上的数据来获得能量，量子比特是带电原子等元素，受制于控制超小尺寸的特殊物理学。 要破解加密，量子计算机需要利用数千个量子位，远远超过当今机器收集的几十个。 这些机器还需要持久的量子位，这些量子位可以执行比当今存在的短暂计算更长的计算时间。

但是量子计算机的制造商正在努力解决这些缺点。 他们正在将越来越多的量子比特塞进机器，并致力于研究量子纠错方法，以帮助量子比特执行更复杂和更长的计算。 量子软件制造商 Classiq Technologies 的首席执行官 Nir ​​Minerbi 说：“我们预计在几年内量子计算机多久可以破解比特币，将会有足够强大的计算机来破解区块链。”

数字货币修复后的量子计算问题

对于加密货币爱好者来说，好消息是量子计算问题可以通过采用计算行业已经开始开发的后量子密码学来解决。 美国政府的国家标准与技术研究院 (NIST) 试图在这个问题上走在前面，多年来一直在仔细寻找抗量子密码算法，世界各地的研究人员都参与其中。

事实上，一些加密货币和区块链正在积极开发抗量子软件。

● 作为总价值仅次于比特币的最大加密货币，以太坊已经开始规划后量子路线。 以太坊基金会研究员 Justin Drake 在 2019 年的 StarkWare 大会上详细阐述了以太坊 3.0 的反量子思想。然而，这可能是一个漫长的过程。 以太坊目前向以太坊 2.0 的过渡将需要数年时间。

● 一些正在构建新的加密货币和区块链技术，专为量子计算时代而设计。 这包括量子平衡分类账和比特币后量子，尽管这些名称与原始比特币加密货币无关。 这些努力采用后量子算法来防止未来的量子裂缝。

● Cambridge Quantum Computing 是一家与量子计算机制造商霍尼韦尔合并的初创公司，正在研究“可以应用于任何区块链网络”的量子安全技术。 它旨在确保存储区块链数据的计算机与用于加密和签署区块链数据的签名之间的通信。

● Hyperledger Foundation 是一个用于区块链商业用途的开源软件项目，Hyperledger 执行董事 Daniela Barbosa 表示，它已经开始通过其 Ursa 项目研究后量子密码学。 Ursa 是 Hyperledger 项目可以使用的密码学软件库。

目前考虑的后量子密码算法的一个问题是它们通常需要更长的数字加密密钥和更长的处理时间。 这可能会显着增加容纳区块链所需的计算能力。

去中心化治理的问题

许多加密货币，包括比特币，在设计上都是去中心化的，并且由参与每个加密货币网络的任何人有效监督。 为了更新加密货币的内部运作，那些试图升级它的人必须说服超过一半的参与者将加密货币“分叉”成一个新版本。

Permission.io 的首席技术官 Hunter Jensen 说，加密货币真正的量子测试将是治理结构，而不是技术量子计算机多久可以破解比特币，该公司将加密货币用于有针对性的广告系统。

这种治理可以奖励具有更强中央权力的加密货币，例如具有主节点的达世币，甚至中央银行发行的“政府硬币”，原则上可以更快地采用后量子保护。 但这在加密货币社区中提出了一个难题，该社区经常拒绝权威的想法。

总部位于伦敦的后量子密码学销售公司 Post Quantum 的首席执行官 Andersen Cheng 表示：“如果他们的社区行动太慢且没有组织，那么真正的去中心化货币将受到影响。”

加密货币的其他量子问题

另一个风险是区块链依赖于一种称为哈希的数字指纹识别技术，该技术可能会被量子计算机破坏。 不过，这可能可以通过更适度的技术更新来解决。

人们用来追踪数字资产的加密货币钱包也可能受到量子计算的影响。 这些钱包存储人们访问其记录在区块链上的资产所需的私钥。 成功的攻击可以清空钱包。