2019和2020两次中央集中学习的两种高大上科技—— 区块链（比特币）与量子科技

12月9日，比特币和多数币种上演了一场V型反转，从大跌到小涨，尤其以以太坊ETH最为激烈。当然，在蓝调看来，调整还是在进行中，小跌大跌或反弹，都是这个进程的一部分，既不要战战兢兢于可能的暴跌，也不必期待立即的反转，行情的发展都没有那么快。所以近期的行情，可能是比较无聊的。在这个时刻，不如研究一些有深度的课题。说实话，如果天天都在交易，蓝调看来就算是没有被行情亏损，也会被手续费搞光你的本金。

写文的当天，蓝调注意到一个有趣的事实，那就是2019年10月24日的第十八次中央集体学习，主题是“区块链技术发展现状和趋势”。很多币民应该对这次学习很有印象，因为***在这次会议上发表了重要讲话，将区块链定义为“国家战略技术”，比特币也因此从7000美元一度直冲12000美元，直到被11月的监管风暴再把价格打回原形。一年后的2020年10月16日，中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。安排这次集体学习，目的是了解世界量子科技发展态势，分析我国量子科技发展形势，更好地推进我国量子科技发展。

不要以为中央集体学习某一种科技是很寻常的事情，这几年一共就只有4次，除了上述的2次，还有2次分别是是2017年12月8日的第二次集体学习，主题是“实施国家大数据战略”；以及2018年10月31日学习的人工智能。所以你看看，这4次学习，大数据、人工智能、区块链和量子科技，都是最顶级的科技，是具备对传统产业颠覆性的科技，所以才值得中央领导来集体学习，这样的科技确实是关系国运，领导们也需要学习理解才能谨慎地做出相关政策的决策。最近这4年，领导们1年集体学习1个尖端新兴产业，所学习的产业就是接下来3个月的投资风口，有投资股票的读者可能会比较清楚这种情况——每年10月盯着中央集体学习的目标，短线买入相关股票回报都是不错的选择。

大数据我们都很熟悉了，而量子科技以往大家都比较陌生，从去年到今年对于币圈就是两次心理冲击，一次是2019年谷歌发明的“悬铃木”超导量子计算原型机，而最近的，就是中国发明的“九章”光量子计算原型机。所谓心理冲击，是因为量子计算机解密功能很强，有可能破解比特币等在内的加密币的底层算法，导致私钥失效或区块链系统被攻陷等危机。虽然有这两次冲击，但量子科技似乎过于玄妙，多数人感觉上还是比较遥远的一件事情。

所以蓝调今天来谈谈区块链（比特币）理论与量子科技理论的关联。其实，这两种科技真的还有不少关联之处，科技的思想在很多方面都是相通的。

“量子”（quantum）是什么意思呢？就是指一个数学概念。一个事物如果存在最小的不可分割的基本单位，我们就说它是量子化的，并把最小单位称为量子。拿比特币来说，我们知道比特币的最小单位是聪（比特币的一亿分之一），每一聪比特币就是一个比特量子。这是比特币的代码算法所固化的，所以比特币的单位到聪就是最小的不可分割的基本单位，可以量子化为比特量子，除非未来比特币的算法修改了。同样的道理，光子就是光线的量子，而电子就是电流的量子。

其实很奇妙的另一件事，是量子科技的单位，就叫量子比特（Qubit），这个比较好理解。所谓比特bit，是指最小的表示信息单位，计算机里面一般指最小的信息存储单位。量子科技就借用了这个概念，量子的基本单位就变成了量子比特，而比特币的起名也是同样的原因——表征最小存储开始的电子货币。

所以你看，从量子科技的角度看比特币，最小单位是比特量子（聪）；从比特币承接计算机科技的角度看量子科技，最小单位是量子比特。量子和比特这两个词颠倒一下，同出一源，彼此联络也区分，奇妙地各自成为两个领域的最基本单位。

量子计算其实目前擅长的领域不多，多数领域其实是比不上超级电脑的。然而从密码学的角度看，这两者科技就是针锋相对了——量子计算恰好其中一个最擅长的领域就是解码。为什么呢？举个例子，传统密码学中例如最大名鼎鼎的RSA算法，是基于数学因数分解的困难性设计出来的。我们在中学都学过因数分解，那只是皮毛。真正的数学因数分解相当困难。在当代，如果一台计算机每秒可以做1万亿次运算，它分解一个300位的数字需要15万年，分解一个5000位的数字需要50亿年，要知道地球的年龄也不过是46亿年而已。这还是使用目前已知的最高效方法“数域筛（number field sieve）”的结果，要不然更慢。

这种数学困难性从密码学上保证了当下密码的安全，也保证了比特币这样使用私钥的密码安全，顺便说一句，多数币民将私钥的钥读成（yao），其实发音不对，应该读成（yue）。那么量子科技是如何高效解析密码的呢？

1994年，美国科学家肖尔（Peter Shor）提出了一种高效的量子因数分解算法。如果用量子计算来做数学因数分解，高效到何种程度呢？如果用上述的例子，同样还是分解300位和5000位的数字，量子算法会把所需时间从15万年减到不足1秒钟，从50亿年减到2分钟！传统密码的复杂性并不能无限增加，5000位增加到50000位会带来很多的使用麻烦，也消耗很多的资源，如果沿着老路，再怎样增加密码的位数来对抗，也很难让量子计算机消耗多少力气，最多不过是从2分钟变成了2小时而已。

这就是为什么现在密码学界必须发展“抗量子算法”或者“后量子算法”的本质原因，原来基于数学因数分解困难性的密码体系，在量子计算面前基本是无能为力的。全球密码体系的大基座必须着手准备更换了。

以上就是蓝调对于量子科技与比特币关联性和未来影响的一些思考。一家之言，仅供参考。

站在未来看现在，蓝调与你一起感受时代之风！

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编译者/作者：蓝调99

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