近日,有報道稱中國研究人員利用量子計算機成功破解了幾種常用的加密算法,這一消息引發了廣泛關注,尤其是在加密貨幣領域。量子計算的快速發展不僅可能顛覆傳統計算機的計算能力,還可能爲加密貨幣的未來帶來巨大不確定性。

要理解量子計算機對加密貨幣的威脅,首先需要了解它的原理。傳統計算機依賴二進制系統,信息以“0”和“1”的形式存儲和處理。然而,量子計算機利用量子力學的原理,能夠同時處理多個狀態——這就是量子比特(qubit)。簡單來說,量子比特可以同時是“0”和“1”,這使得量子計算機能夠進行超高速並行計算,在解決某些複雜問題時具有顯著的速度優勢。

這種強大的並行計算能力,意味着量子計算機可以在很短的時間內破解傳統計算機需要數千年才能解決的複雜問題。這就爲傳統的加密算法帶來了前所未有的威脅,特別是那些目前用於保護金融和通信系統的加密方法。

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根據(計算機學報)相關報道,中國的一組研究人員通過量子計算機成功破解了銀行和加密貨幣常用的算法。具體是由上海大學王超領導的團隊利用量子計算機破解了這些加密方法,這臺量子計算機由加拿大D-Wave系統公司開發,此次攻擊採用一種名爲量子退火的技術進行。

研究人員採用的量子退火方法專注於尋找最低能量狀態,從而可以更有效地解決問題。該團隊的目標是Present、Gift-64和Rectangle等加密算法,它們是替換-排列網絡(SPN)結構的關鍵組成部分。該結構構成了高級加密標準(AES)的支柱,AES是一種廣泛用於保護加密貨幣錢包的方法。

AES-256被認爲是最安全的加密標準之一,這一發展引發了人們對量子計算對當前加密協議構成的潛在威脅的擔憂。研究人員的突破錶明,量子計算機很快就會對包括密碼和私鑰在內的加密信息的安全構成真正的威脅。

這一突破的潛在影響對於依賴加密的行業,特別是加密貨幣領域來說至關重要。能夠破解加密的量子計算機可以讓黑客快速、大量地獲取用戶資金。然而,研究人員承認,由於環境因素、硬件限制以及設計可能同時破壞多個系統的攻擊的複雜性等限制,該技術尚未完全能夠執行大規模黑客攻擊。

目前,加密貨幣的安全性依賴於密碼學中的數學難題,例如橢圓曲線加密和RSA加密。這些算法基於當前計算能力無法在合理時間內被破解的假設。然而,量子計算機的出現顛覆了這種假設。

量子計算機能夠運行一種稱爲“Shor算法”的量子算法,該算法專門用於破解基於大數分解的加密技術。換句話說,廣泛應用於加密貨幣領域的RSA和橢圓曲線加密(ECC)在量子計算機面前可能會變得脆弱不堪,這兩種算法是目前許多數字資產和在線交易平臺的核心安全機制,保障了用戶信息的安全性。

一旦量子計算機達到足夠的計算能力,它們將能夠快速破解現有的加密貨幣系統,獲取用戶的私鑰並控制其資產。這意味着,一旦量子計算機技術成熟,現有的加密貨幣網絡將面臨崩潰的風險,用戶的資產也將不再安全。

不過,儘管量子計算機的威脅看似巨大,但目前還沒有確鑿的證據表明量子計算機已經足夠強大,能夠在短時間內完全破解現有的加密貨幣系統。大多數專家指出,爲了破解加密貨幣安全,量子計算機可能需要數千甚至數百萬個量子比特。目前,最先進的機器大約有1000個量子比特。距離量子計算機真正對加密貨幣構成直接威脅還有一定的時間,可能在10年甚至更長時間內不會成爲主流問題。

然而,加密貨幣行業已經開始未雨綢繆。一些開發者和密碼學家正在研究“抗量子加密算法”(Post-Quantum Cryptography,PQC),這些算法旨在抵禦量子計算機的攻擊。國際標準組織(ISO)以及美國國家標準與技術研究院(NIST)正在推動抗量子加密標準的制定。

此外,一些加密貨幣項目也在探索如何實現網絡升級,以應對未來量子計算的威脅。比如,以太坊已經計劃在其2.0升級中引入抗量子加密技術,確保未來的以太坊網絡能夠抵禦量子計算的攻擊。

儘管量子計算機的威脅引起了廣泛的擔憂,但量子計算技術距離大規模應用仍有很長的路要走。在未來幾年內,加密貨幣行業將有足夠的時間進行調整,並逐步引入抗量子加密技術,以應對潛在的安全威脅。

同時,量子計算機的出現並不一定是壞事。量子計算機不僅僅是破解工具,它們還可以用於加密領域的其他創新應用,例如提高交易的效率和速度,推動智能合約和分佈式應用程序(DApps)的發展。因此,量子計算技術的到來,雖然可能帶來挑戰,但也將爲加密貨幣行業帶來新的機遇。

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總的來說,中國研究人員在量子計算領域的突破,再次將加密貨幣的安全問題推向了公衆視野。量子計算的崛起將不可避免地重塑密碼學和金融系統,但對於加密貨幣行業來說,挑戰與機遇並存。未來,如何在安全和創新之間取得平衡,將是加密貨幣行業能否長期發展的關鍵。