简介：1月8日，IBM公布了首台“商用”级量子计算机，标志着量子计算离大规模应用越来越近了。那么以算力为基础安全设施的比特币会受到什么影响呢？
2018年美国物理学会年会上，谷歌发布全球首个72位量子比特计算机Bristlecon。
2019年1月8日，IBM在拉斯维加斯国际消费电子展上公开了名为IBMQSystemOne的量子计算机。Q系统能够操控20个量子比特，虽然不如谷歌的位数多，但却是第一款可以“商用”的量子计算机。
随着技术的进步，量子计算机投入实际运用的步伐是越来越快了。这引起了币圈内外很多的议论和焦虑，那么量子计算机是否会彻底颠覆区块链的存在基础呢，会对区块链有什么影响呢？今天Alt就跟大家一起看一看。
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一、量子计算机是什么
要知道量子计算机是什么，必须现知道量子比特。
量子比特
量子比特是数字比特的量子模拟形式。数字比特是二进制的，只能在0和1两种状态之间选择。而量子比特可以存在于叠加的状态中，其值可以是0、1或既0又1，或者既不0也不1的状态中。（别问我，问薛定谔的猫怎么又死又活去吧）。用于存储，如果是N个量子比特，理论上可以同时存储2^N 的数据。比如250个量子比特可存储的数据就是2^250 ，这个数字比已知宇宙所有原子加起来还要多。用于运算时，可以同时计算2^N 的数学运算，相当于经典计算机要重复2^N的计算。 从CPU 的运行来看，量子计算速度大大提升，对1000 位的大数进行因数分解只需要几秒，而传统的计算机则需要1025 年。
来自Google和NASA的科学家们认为，量子技术可以提供比当前传统技术快1亿倍的计算能力。
二、杀死比特币
比特币有两个重要的安全特性，分别是工作量证明（proof-of-work，PoW）和不对称加密签名，两个特性都建立在难以破解的密码协议的基础上。
工作量证明算法是SHA256，也就是说，这个哈希函数有2^256种输出。加密签名则是椭圆曲线算法（ECDSA），利用椭圆曲线上的离散数字来生成密钥。
对第一个算法来说，只要量子计算机的算力大到全网51%算力的程度，就可以垄断挖矿，让任何别的矿工都无法得到记账奖励。
对于签名来说，在一个交易被广播但是尚未加入到区块链中之前，是最容易被攻击的。如果在此时间内通过广播的公钥破解出私钥，就可以利用私钥从原地址广播一个新的交易给自己的地址，并让这一交易先进入区块链之中，就可以取走原地址中所有的比特币。
根据新加坡国立大学的戴夫士·加沃尔（Divesh Aggarwal）团队的研究认为，考虑到技术呈指数级发展，能够完全破解现有比特币加密算法的情况在10年内就有可能发生。这个时间对于渴望在十年内达到100万美元的比特币来说是比较严峻的了。
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三、无解了么？
那么，在量子计算到来之前，比特币就只有短短10年的好时光了么，其实并不是。
量子也有缺陷
量子计算伴有噪声，也就是随着量子位数增多，维持相干时间变长，随机波动和错误率也会大增。目前量子计算的一个重大问题就是难以降低错误率。而噪声的降低会伴随着量子比特数指数式的增加。由于后者暂时无法实现，因此量子计算还很难取得大规模应用。
发展的看问题
量子计算和区块链，或者说量子计算跟密码学一定会呈现共生演化的趋势，二者互相促进，现在已经陆续有各种抗量子计算的方案被提出，如基于网格的密码，基于编码的密码，和基于多变量算式的密码等等。学术研究正在迅速跟进，弥补技术发展带来的新突破。因此，不能用十年后的量子计算与现有的比特币密码体系相提并论。密码学体系和区块链的技术一定会有相应的手段应对量子计算的威胁。
改算法
很多其他加密货币的共识算法都不是以算力挖矿为基础，例如权益记账、代表记账、随机记账等。此外，还有Paxos和Raft传统分布式一致性算法可以运用，这些共识协议在很大程度上可以抵御量子计算攻击。所以，如果量子计算确实产生威胁，比特币完全可以通过切换共识协议来解决。
四、总结
密码学是现代通信和互联网的基石，一旦量子计算机取得突破，对各个国家的军事通讯保密首先产生最大的影响，所有的加密通信设备都会变得透明；其次是对普遍采用rsa等加密算法的银行金融体系的威胁。总之，天塌下来有高个子顶着，以体量来说，怎么这都还轮不到比特币“杞人忧天”。
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