量子计算机会影响挖矿吗？

关注区块链项目的人士，对于量子计算机最大的顾虑是——量子计算的超强算力会影响到加密货币的安全性。

要想回答这个问题，我们首先要明白什么是量子计算和区块链的加密算法。

摩尔定律还可以坚持多久？

传统计算机，存在摩尔定律的瓶颈，即芯片中单位面积内所能制造的晶体管的数目每18个月都会翻一倍。这就导致晶体管的体积越来越小，并最终到达一个瓶颈，在晶体管愈加集中后，芯片产生的热量也会越来越高影响到传统计算机的继续发展。于是，人们想出量子计算机、生物计算机、DNA计算机等解决方案。

1982年，物理学家理查德·费曼提出“利用量子体系实现通用计算”的想法，去满足分析模拟量子物理世界所需要的计算能力。与传统的计算机比特完全不同，一个量子比特可以同时保持多种状态，这就意味着一个量子比特可以同时存储多个数。

举例来说，在经典计算中，2个比特在某一时刻只能存储1对“0”或“1”，在量子计算中，2个量子比特，某一时刻能同时存在4对“0”或“1”，因此，并行计算是量子比特的天然优势，在量子计算能保证自身正确率的情况下，量子计算机的算力会产生极大的飞跃。

人们的隐忧便在于此：加密货币使用的哈希密码会被量子计算机的超强算力破解。但实际上，这种情况是不会发生的。

鸽子洞原则下的哈希算法

挖矿本身是一个不断产生哈希密码的过程，当生成的哈希密码到达一定数量后打包区块获得代币奖励。因此，获得哈希密码就是挖矿的最本职工作。

但哈希算法存在一个问题，就是冲突必然性。它的意思是，由于哈希函数输出的字符串长度一定，不同的输入有可能产生相同的哈希值。简单一点来理解，哈希冲突也即“鸽子洞原则”，如果有100只鸽子，但只有99个洞，那么其中必有一个洞有两个鸽子。放在哈希算法中，一个固定长度的字符串意味着一个固定的排列组合数量，因此，当输入值达到一定数量时，冲突必然会发生。

要想改善哈希冲突问题，有两种可行的办法：提高哈希函数内部操作的复杂性；提高哈希输出的长度，寄希望于攻击者的计算机由于速度不够快而无法有效产生计算冲突。

加速解决非结构化问题

哈希算法将能经受量子计算的挑战，量子计算的超强算力可以破解类似RSA的加密问题，这些问题由巧妙的技巧和理论构建，有严格的底层数学结构。而哈希算法内部构造中并没有类似的正式结构。

量子计算机确实可以加快计算哈希的速度，但是量子计算发起攻击的方式依然是暴力破解，和传统的计算机并没有什么不同。

计算机是信息时代的底层工具，基于计算机的存储与计算活动，是人们数据活动的基本模式，传统经典的计算方法仍会一直存在，但新的计算方法必将经历时间的考验，为我们创造一个计算更高效、存储更安全的未来。

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编译者/作者：恒讯云

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