比特币：量子霸权？放马过来～

英国《自然》杂志23日发表了一篇论文，称谷歌公司演示了量子霸权。消息一出，比特币应声跌到了7300美金（火币数据）。恐慌之余，大家是否理解了量子霸权？量子霸权又是否会对比特币造成威胁呢？

什么是“量子霸权”？

“量子霸权”这一概念是在2011年，由美国理论物理学家约翰·普瑞斯基尔(John Preskill)提出的。意思是在处理同一个问题时，量子计算拥有了超越所有古典(非量子)计算机的能力，实现量子计算机特有优势。在物理实验领域，由于迄今没有任何一台量子装置在实际的测试中验证这一能力，因此，谁能证明这种能力，就代表了实现“量子霸权”。

一般观点认为，量子计算机至少需要49个“量子比特”才能达成“霸权”。此次谷歌演示的是54量子比特Sycamore计算机。并声称该计算机能够在200秒内完成世界上最强大的超级计算机花费1万年所需的随机数计算量。

怎么看Google量子霸权？

从报道中，我们似乎感觉谷歌已经实现了量子霸权，人类的技术发展又迈上了一个新的台阶。同时，也直接威胁到了比特币这类加密货币的安全。但是实际真的如此吗？

首先，同样在量子计算领域有着话语权的大佬IBM就第一个跳出来质疑了Google此次所宣称的“量子霸权”的真实意义。据IBM的科学家表示谷歌的 Sycamore 量子电路实际是一种「通用随机电路」。电路中一个 20 个周期的纠缠模式——ABCDCDAB 是专门为挑战经典模拟算法而设计的，已经被证明很难用其他方法在经典计算机上进行模拟。而使用二级存储模拟谷歌 Sycamore 电路只需花费 2 天半的计算时间就可以完成同等的计算量，而并非是所宣称的1万年。

其次，公链项目Conflux研究总监、清华大学交叉信息研究院杨光博士也对谷歌的量子霸权发表了自己的看法。他认为，谷歌现在做的只是一个量子芯片，距离真正的量子计算机还有很长的路要走。并且，量子计算的结果也只是在一个叠加态里，需要配合相应的量子算法才能得出对人们有用的结果。目前谷歌宣称的量子霸权对我们的生活几乎没有任何影响。Google 的贡献在于它们做出了量子芯片，这在工程技术上是很大的突破。

同时，杨光博士也提到：破解比特币所需的量子比特大约为几千个，且是在纠错后的，纠错之前需要几万甚至十几万个。以现在谷歌所实现的量子计算技术距离对大家所使用的密码学货币的算法进行攻击还非常遥远。

比特币是否可以抵抗量子攻击？

先说答案：可以！

诚然，量子计算在质因数分解跟寻找离散对数上具有压倒性的优势。这的确会对现有的加密算法产生毁灭性打击。但是，对于具有强抗碰撞性的单项散列函数运算，如比特币所使用的SHA-256算法而言，量子计算并不比经典计算更有优势，同样很难破解。

大家平日使用的比特币地址并非“公钥”，而是由公钥的散列值生成的。具体来说，将椭圆曲线DSA的公钥输入SHA-256和RIPEMD-160两个单项散列函数来求散列值，为其附加一些信息后再通过Base58Check进行编码，转换成字符串。因此，比特币的公钥是“隐藏”的，也就无法被量子计算机直接破解。

懂技术的朋友可能知道，比特币地址在进行了收发之后，公钥也会随之暴露，那这个时候该怎么办呢？

这里就要提到中本聪及Bitcoin Core所提倡的地址不重用理念了。在比特币的UTXO模型下，每一笔收发的地址都是变化的，一个地址使用后就再也不会用了。于是，破解一个永远弃用的公钥地址也就变得没有意义。这就进一步保障了比特币公钥的隐私性与安全性。（比特派钱包严格遵守地址不重用原则，并且在以太坊上实现了1,000个地址）

最后要说的是，世上没有绝对的安全，攻防也都是相对的，有量子计算就会有量子加密。派派相信，当量子计算真正可以对数字货币的生死存亡产生威胁的时候，咱们也可以通过切换到抗量子算法来继续维护系统的安全。

相关信息请参见：

1、IBM直怼谷歌“实现量子霸权”：1万年太久，经典计算机只需2天半

2、烤仔TVの尚书房 | 关于量子霸权，你以为你以为的就是你以为的吗？

3、基于哈希函数的签名

注：本文中所涉及到的有关量子霸权的知识均来自于网络，如有理解偏差或失误，欢迎在后台留言告知，予以指正。谢谢！

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编译者/作者：比特派钱包

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