量子计算机可能会给比特币带来一些问题。
四年前,有人假设量子计算机真正实现大规模应用(例如挖掘比特币)还需要几十年的时间。
最近的一项调查显示,时间可能会短得多。
近日, QuEra针对全球927名与量子计算相关的研究人员、企业高管、记者、爱好者等人群进行的调查结果公布。
在参与者回答的各种问题中,有一个特别的问题(第 7 部分的韵律)专门讨论了量子计算的未来发展。
对于“您预计量子技术何时会成为某些工作负载下传统计算的更好替代品?”这个问题,37% 的人回答说会在 6-10 年内。
只有 23% 的人在接下来的 10 年后做出了回应,而 24% 的人在接下来的 4 或 5 年内做出了回应。
这不是一个关于量子计算的一般性问题,而仅限于“特定的工作负载”,然而,答案表明,假设它们实际上可能在不久的将来在历史时间尺度上可用。
调查还显示,41%的受访者认为这项技术的发展速度超出预期。
但为了实现这一目标,仍然需要解决一些问题。
最重要的因素被认为是可扩展性,即大规模和大量操作中使用这些技术。
我们不能忘记,目前量子计算机非常昂贵,因此仍然很难想象它们能够普及。
第二个主要问题与错误有关,目前这使得该技术无法真正用于实际用途。
第三其实就是性能本身,这也正是理论上量子计算机最大的优势。
因此,目前距离广泛和具体的使用还有很大距离,但该领域发展的速度似乎正在加快。
受访者最常提到的量子计算应用之一是大规模生成随机数。
不应忘记,比特币挖矿恰恰在于在很短的时间内生成大量随机字母数字字符串(哈希),直到猜出验证区块的字符串。
例如,目前市场上最强大的 ASIC 之一在一秒钟内可产生约 16 Th/s 或 16,0000 亿个哈希值。
总体而言,据估计,全球所有比特币矿工的总哈希率约为 635 Eh/s,即每秒超过 6000 亿亿次哈希。
量子计算机甚至可以将这些数字提高几个数量级,使得当前的 ASIC 因明显缺乏竞争力而完全过时。
然而,这只是当前矿工的问题,他们只需用量子计算机替换 ASIC 即可解决这个问题。
即使这一过程仅需要十年,矿工们也有足够的时间来适应。
我们提醒您,无论矿工的计算能力如何,比特币的设计都将以相同的方式继续运作。
比特币的真正风险是另一个。
事实上,比特币协议的安全性基于一种特定的加密算法,即安全哈希算法 256(SHA-256)。它用于从私钥生成公钥地址。
美国网络安全和基础设施安全局(CISA)称,在遥远的未来,量子计算机将能够破解目前正在使用的公钥加密算法。
如果他们也成功破解了 SHA-256,那么就需要对比特币协议进行深度修改,用另一种抗量子算法取代这种算法。
问题在于修改比特币协议极其困难。
也就是说,这样的改变需要硬分叉,但硬分叉是否会被用户社区接受还完全不确定。
换句话说,可能会存在反对意见,以至于更新变得不可能,或者产生过多的分叉,一开始可能很难确定哪个是赢家。
而且,即使是替换加密算法的修改本身,从技术角度来看也可能非常复杂。
幸运的是,从这个角度来看,时间线似乎更长。甚至在同一个 QuEra 调查中,甚至没有提到量子计算机将用于破坏旧加密算法的可能性。
至于挖矿,解决方案已经到位。事实上,增加难度就足够了,这种情况已经发生过(并将继续发生)大约每两周一次。
但对于私钥生成公钥地址的安全性,目前尚未找到具体有效的解决方案。
应该记住,在没有解决方案的情况下,使用足够强大的量子计算机,人们可以猜出与公共地址相对应的私钥。
这实际上将允许从该地址提取所有资金,而无人能够反对或取消该操作。
然而,这个问题已经众所周知,比特币开发者社区已经在思考可能的解决方案。幸运的是,应该有足够的时间来找到并测试一个有效的解决方案。