零极抗量子密码技术 为密码安全保驾护航

近日，据dailyhodl消息，会计师事务所德勤（Deloitte）的研究人员表示，价值约286亿美元的400万个比特币特别容易受到量子计算机的攻击。据该公司的最新研究报告，以“公钥支付”（p2pk）地址持有的BTC遭受量子攻击的风险更高，因为它们的公钥（理论上可用于推导私钥）已被暴露。Deloitte表示他们正在尝试创建能够抵抗量子攻击的新加密方法，未来可能将其集成到领先的加密资产中。

而很值得自豪的是，我们中国人自己的技术——零极，已经研发出能抵抗量子攻击的加密算法。?量子计算机网络威胁现有密码安全?理论上，量子计算机网络可以取代现有的区块链，如比特币。比特币网络目前的哈希率（hashrate）接近每秒90万亿次。要接管网络，黑客需要其控制权的总哈希值的51%。然而，量子计算机在解决问题和计算方面更有效率，这意味着即使是一种基本类型的量子计算机也能比任何其他普通计算机更快地解散列。?此外，一些分析师认为，未来量子计算可能对现有的基于加密和区块链的平台构成威胁。量子计算技术可能会发展到能够破解用于保护数据安全的现有密码系统的程度，包括用户持有的加密货币的私钥。什么是量子计算？?大家对经典计算（传统电脑）采用的技术原理都有了解，目前采用的是二进制编码，有两个确定的状态0和1，最小的数据单元叫比特bit。0和1，开启或关闭状态?相应的，量子计算用来存储数据的对象是量子比特，它使用量子算法来进行数据操作。因为量子具备的叠加态特性，使其不像半导体只能记录0和1，而是可以同时表示多种状态（使并行计算成为可能）。量子位是原子或电子等粒子，可以同时占据1和0的量子状态，只有在测量它们时才会产生一个定值。它们也可以通过一个几乎神秘的过程（称为量子纠缠）相互影响。

量子比特由受控粒子和控制方法组成（捕获装置能将他们从一个状态切换到另一个状态）?如二进制序列0110110，对应量子表示，即|0110110?，所有的输入态均相互正交。对传统计算机不可能输入如下叠加态：c1|0110110?+c2|1001001?。量子计算机扩展了传统计算机原有的限制，这些特性有朝一日可以使量子计算机的性能超过最强大的经典超级计算机。目前预测，一台可操纵100个左右量子的量子计算机在短时间内就能破解掉世界上目前通行的rsa加密算法的所有密码。现实是目前我们可以操控的数量不到20个，这还是在相当苛刻的几乎完美的条件下才能做到，为创造可行的实用的量子计算运行环境我们还面临工程上的挑战。全球第一款商用量子型计算机D-WaveOne运行在接近零下273的低温中量子计算潜力远超传统计算数据加密的基本过程是，对原文和加密密钥以某种算法进行处理，从而获得一段不可读的代码，即为密文，此为加密过程。当密文经由网络传输给收信方，收信方可通过解密密钥和加密算法的逆运算，解密算法，使密文转变成原本的明文内容，此为解密过程。无论是加密还是解密过程，其中都涉及大量的计算工作。当前，密码体制分为对称式和非对称式两类。若加密密钥和解密密钥相同，其为对称密码体制。该技术的特点是加密算法公开、加密效率高，但安全性低。若加密密钥和解密密钥不同，则为非对称密码体制。在传输过程中，加密密钥可被公开，而解密密钥则被收信方单独持有。量子计算不同于传统的计算方式，传统计算是基于0和1的二维计算，而量子则可实现N维并行运算，在运算效率方面的潜力大大超过传统计算方式。量子计算速度非常快，一旦量子计算机开始被大规模使用，就能轻易破解一些加密算法，使其丧失防护能力。

量子计算对现有密码体制的威胁：

随着量子计算的兴起，实用的密码体制都存在安全威胁。区块链的安全问题愈演愈烈，急需破解。面对量子计算机的必然到来，区块链行业已经在布局和谋划对策，越来越多的公链项目开始提出抗量子攻击的方案。而零极，就提出了非常全面、具体的抗量子解决方案，其基于该项抗量子计算机攻击的数字签名方案的两项专利获得了相关国家知识产权局的审查核通过。?零极—抗量子计算加密算法?抗量子密码（QuantumResistant Cryptography，QRC）本质上都是指“能够抵御量子计算机攻击的数学密码”。目前可用于密码破译的量子计算算法主要有Grover算法和Shor算法，对于密码破译来说，Grover算法的作用相当于把密码的秘钥长度减少一半。而Shor算法则可以对目前广泛使用的RSA、DSA、ECC公钥密码和DH秘钥协商协议进行有效的攻击。这说明在量子计算环境下，传统区块链所采用的密码算法将不再安全。存在多种密码体制是可以抵抗量子计算机攻击的，例如基于HASH函数的密码、基于纠错码的密码、基于格的密码、多变量二次方程组密码等等，但因为其秘钥长度和签名信息十分冗长，运算时间过长等原因，这些密码体制并不适用于区块链应用，尤其是基于移动设备节点的移动区块链。?零极采用改进的512位SHA3哈希函数的一次性签名方案，解决了秘钥和签名信息过长和计算速度过慢的问题，特别适合移动节点的部署。基于该项抗量子计算机攻击的数字签名方案的两项专利获得了相关国家知识产权局的审查和通过。

—-

编译者/作者：Maywa

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。