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上周，谷歌研究人員在刊登在美國航天局NASA的網站一篇論文中表示，谷歌的處理器能夠在3分20秒內執行完成當今最強大的超級計算機Summit需要10000年才能完成的計算。

研究人員表示，這意味著谷歌的量子計算機已實現了“量子霸權（quantum supremacy）”。量子霸權是量子計算設備解決經典計算機實際上無法解決問題的潛在能力。但研究人員也提到，該系統只能進行單一的、技術性很強的計算，使用量子計算機解決實際問題還需要數年時間。目前該論文已經從NASA網站撤回。

對撤回論文一事，一位Google內部人士表示，在進行任何同行評審之前，該文件可能是錯誤上傳的。這意味著在適當的審核程序完成之前，無法對論文進行更深入的研究，這可能需要幾個月的時間。

幸運的是，撤論文速度不夠快。一經上傳，無數媒體便成功地瞥了一眼量子計算的未來。許多人發現，Google計算出的方程是如此復雜，以至于世界上最先進的超級計算機也無法匹敵。在這種情況下，區塊鏈會被量子計算機攻克嗎？

量子計算機有多厲害

據《Fortune》雜志報道，在論文被撤下之前，他們保存了一個副本，這臺名為“sycamore”的量子處理器包含54個量子位。量子位主要表示數據存儲，并且在某種程度上類似于傳統計算中的二進制數字。但是，從理論上講，并不是僅將傳統計算機數據限制在“開／關”狀態，量子計算僅受量子力學范圍的限制。關于量子計算機的處理能力，研究人員進行了一次實際比較，顯示了Google量子實力的程度：

“執行對一百萬個量子電路實例進行100萬次采樣，我們的處理器需要200秒，現在最先進的超級計算機，大約需要10000年。”

對比特幣的威脅？

量子計算一直是對比特幣及密碼學領域的主要創新，隨著論文的公布，實現量子計算時代的希望似乎已成為現實，人們也擔心它也可能對比特幣構成巨大威脅。當前，加密公鑰是保護比特幣資產安全的唯一措施。如果量子計算機破解了分布式賬本的加密手段，那么它很可能意味著比特幣的終結。

目前，已有一個Shor算法能實現繞過公鑰密碼學的量子捷徑，從任何公共密鑰中提取私有密鑰。更糟糕的是，Shor專門針對ECDSA橢圓曲線數字簽名算法，這種簽名算法在比特幣和以太坊等加密貨幣都有應用。

Shor算法的主要威脅在于其超越傳統技術的能力，區塊鏈趕不上量子計算的主要原因是高度依賴單向數學函數。俄羅斯量子中心的幾位研究人員在研究文章《量子計算機威脅區塊鏈安全（Quantum computers put blockchain security at risk）》中也強調了這一點：

十年之內，量子計算機將能夠計算單向函數，原有用于保護互聯網和金融交易的區塊鏈的單向加密手段即將過時。

單向的交易驗證和和數字簽名創建，在面對量子計算機時是一種固有缺陷。在量子計算機中將單向類的功能反向使用，將允許攻擊向量，從而能夠操縱交易歷史記錄。雖然這些在當前技術無法實現，但在量子計算機中輕而易舉。

對抗量子威脅的探索

好消息是，不斷有人嘗試抵抗這種量子威脅，美國國家安全局（NSA）便是其中之一，他們顯然有潛在監控民眾交易記錄的需求。

彭博記者威廉·特頓（William Turton）的一條推文傳達了美國國家安全局（NSA）創建抗量子密碼技術的計劃。有報告表明，該項目旨在保護美國免受來自其他國家的勒索軟件攻擊，而不是一個NSA秘密項目。

Turton：美國國家安全局（NSA）正在研究抗量子密碼技術｜ 資料來源：Twitter

在加密貨幣行業中，開發人員還在努力降低受量子威脅的可能。被許多人稱為數字現金之父的David Chaum的一項風險投資，便是一種生成具有量子彈性的加密貨幣，稱為Praxxis。根據Chaum的說法，該項目旨在抵御Shor算法等攻擊。在其共識機制和結構內通過抗量子簽名與區塊鏈破壞者作斗爭。

留給區塊鏈的時間還有多久？

無論Shor算法對比特幣的潛在效用如何，根據美國加密貨幣研究與工程中心的研究論文，只有包含1500個量子位的量子計算機才能執行這個算法。谷歌新發布論文中的“量子霸權”機器僅包含54個量子位，暫時不太可能滿足標準。要達到1500個量子位的標準可能還需要很多年。

但這并不是說永遠不會有能夠運行Shor算法的機器。正如Google研究人員所指出的那樣，量子計算的功能可能會“以兩倍的指數速度增長”，這或許意味著，未來區塊鏈的淘汰可能比所有人想象的要早得多。