?作者:Capital6Eagle
今年6月IBM在德国发布欧洲首个量子计算机
十年前,人们说量子计算机要50年后才出现,五年前又说需要25年,但量子计算一直在以突破人们预期的速度进步。
2019年9月,谷歌53个量子位的“悬铃木”问世;
2020年12月,中国科研团队推出76个量子位的“九章”;
2021年6月,IBM在德国发布欧洲首个量子计算机,并宣告,两年后会研发出1000个量子位以上的计算机。
墨子号量子科学实验卫星首次实现千公里级量子密钥分发:墨子号」量子科学实验卫星在国际上首次实现了千公里级基于纠缠的量子密钥分发—为量子通信走向现实应用奠定了重要基础。科学家们利用“墨子号”作为量子纠缠源,向遥远的两地分发量子纠缠,该实验成果不仅将以往地面无中继量子保密通信的空间距离提高了一个数量级,更重要的是,通过物理原理确保了即使在卫星被他方控制的极端情况下,依然能够实现安全的量子通信,为量子通信走向现实应用奠定了重要基础。所谓量子密钥分发,即在遥远两地的用户间生成并安全共享一组量子密钥,为所传输的二进制信息加密。这种量子通信方式之所以被科学家们寄予厚望,是因为除了信息的发送、接收方,如果有第三方试图复制或窃听量子密钥,则通信的双方便会立刻察觉。中国科学技术大学潘建伟表示,量子通信克服了经典加密技术内在的安全隐患,因为其安全性不依赖于计算复杂度,这是在原理上无条件安全的一种通信方式,一旦存在窃听必然被发现。潘建伟解释说,量子密钥分发就好比一个人想要传递秘密给另外一个人,需要把存放秘密的箱子与一把钥匙传给接收方。接收方只有用这把钥匙打开箱子,才能取到秘密。没有这把钥匙,别人无法打开箱子,而一旦这把钥匙被别人动过,传送者就会立刻发现——原有钥匙会作废,再给一把新的钥匙,直到确保接收方本人拿到。(经济日报)[2020/6/28]
麦肯锡预估,到2030年全球将有2000-5000台量子计算机投入使用。
动态 | 量子链开发者在密码学IACR电子期刊公布幻影隐私协议:金色财经报道,2月13日,量子链开发者在密码学IACR电子期刊公布了基于智能合约的幻影隐私协议(Qtum Phantom Protocol),推动数字资产隐私领域发展。据介绍,幻影隐私协议基于zk-SNARK技术,对Merkle树、hash算法等多个环节进行了改进,使得协议能够高效地运行于智能合约上。量子链幻影隐私协议在智能合约的基础上,实现隐私资产的发行和管理。相比AZTEC只能实现交易金额的隐私,无法隐藏交易地址。幻影协议实现了更彻底的隐私,可以同时隐藏交易金额和交易地址。该协议同时提供隐私资产和公开资产之间的互转功能。据悉幻影隐私协议将率先在Qtum网络部署,同时也计划支持其他的智能合约网络。[2020/2/14]
声音 | 研究人员:有400万枚比特币可能面临量子攻击的风险:据德勤研究人员称,所有位于p2pk地址以及使用过的p2pkh地址的比特币可能面临风险。p2pk地址早期几乎用于存储所有的BTC,包括中本聪开采的比特币。据估计,这些地址包含大约200万枚BTC。这些是直接开采出来并放在钱包里多年的比特币。然而,当p2pkh在2010年出现时,它比p2pk更受欢迎,过去10年开采的大多数比特币都存储在这些地址中。据信这些地址中存储的比特币数量约为250万枚。研究人员认为,即时人们不再使用p2pk地址,也不再重用p2pkh地址,但仍然有400万枚BTC(占总供应量的25%)可能会成为量子攻击的对象。(Bitcoinist)[2019/12/20]
量子计算机量子位水平加速提升
量子计算的庞大阴影
加密学在我们日常生活中扮演重要角色,这点无关你是否持有加密货币:
加密技术渗透在互联网当中,广泛使用的安全超文本传输协议、传输层安全协议都是加密学应用。
声音 | 彭博记者:福布斯误解了“NSA致力于建立抗量子加密”的报道,目前该文已删除:据金色此前报道,9月4日彭博科技记者William Turton在推特透露,美国国家安全局(NSA)正致力于建立抗量子加密。之后,William Turton发现,福布斯引用其推文,错误地将美国国家安全局(NSA)报道为美国国家航空航天局(NASA),并且抗量子加密(quantum resistant crypto)理解成抗量子加密货币(quantum resistant cryptocurrency);之后福布斯删除该文章。CNN记者Kevin Collier发推表示,我从未见过如此惊人的例子,表明加密货币媒体是多么疯狂。[2019/9/6]
有量子计算能力的敌手可轻易破解互联网浏览器和网络服务器之间的密码,可能出现的身份盗窃则会将用户个人数据和金融数据置于风险当中。
以加密技术为核心的区块链,同样无法逃脱量子计算的威胁。
量子链站上50美元大关 涨幅达6.49%:根据火币pro数据显示,25凌晨3点半15分量子链(QTUM)39.2美元,随后价格呈现上升态势,早间8点45分QTUM价格涨至49.3美元,随后价格波动上涨,12点15分价格最高涨至50.25美元,涨幅达6.49%。现价格收于49.04美元。[2017/12/26]
目前有两类加密解析算法,已经证实可在微型量子计算机上运行,其中更为先进的Shor算法,能够有效破解比特币、以太坊都在使用的椭圆曲线数字签名算法。
ECDSA算法可创建一个随机的256位私钥和一个派生公钥,以传统计算机的计算能力,想要找到生成公钥的私钥,几乎是不可能的。
但是量子计算机可以解开公钥私钥之间的数学关系,进而揭示和破坏私钥。
有人这样形容量子计算在破解密钥上的威力:
好比老鼠走迷宫,传统计算机需要一条一条路径尝试后才能找到正确路线,而量子计算机可以瞬时计算出所有的可能路径。
(图:ScientificAmerican)
破防,随时可能
量子时代似乎加速度到来,加密世界的危机感与日俱增:
在量子计算机的超能力面前,现有半数以上加密算法将被攻破,意味着大量数字货币和数字资产变得岌岌可危。
这就提出了两个重要问题。首先,距离量子计算机攻破主流加密体系还有多少时间?其次,是否有可能研发出可以抵抗量子计算的加密体系?
对于第一个问题,著名密码学家、有“加密货币之父”之称的大卫·乔姆的看法是:随时可能。
“量子计算已经出现在我们视野当中,可能它已经就位,而我们还不知道”。
他提到,早在2015年,美国国安局就指示政府机构停止研究易受量子攻击的加密体系。
“NSA已经严肃对待量子计算,我们也应如此”。
今年5月乔姆在柏林参加WEB3.0峰会谈到量子威胁
不安全的比特币
近两年随着量子计算方面的科技突破变得频密,加密社区对“量子优势”带来的摧毁力越发担忧。
2019年底,德勤围绕比特币区块链抗量子能力展开的研究揭示,有多达25%的流通中的比特币容易受到量子攻击。
“如果你的比特币使用的是较为脆弱的地址类型,并且你相信量子计算比公众所知的更先进,那么你或许应该把币转移到一个新的p2pkh地址”。
但即使这样也并不安全。
“如果很多人没有采取同样的保护措施,你还是会受影响”,报告称,“在大量比特币被盗的情况下,币价很可能会崩溃,人们将丧失对其技术的信心。”
易受量子攻击的比特币数量
换言之,如果黑客凭借量子优势攻破比特币加密体系,市场的信心将会垮塌。
这点不妨回顾谷歌宣布悬铃木后引发的市场反应:忧虑情绪不断发酵的情况下,比特币价格在之后半年持续承压。
2019年四季度比特币价格持续疲软
抗量子区块链的尝试
加密世界应如何解决潜在的量子威胁?科学家们认为,有两个主要途径:一是为现有区块链协议创建保护层以提高安全性,二是从头开始创建抗量子区块链。
在现有区块链协议上构建保护层听起来似乎更容易,但相关研发进展相对缓慢。更多研究者选择了第二种途径。
比如一些新兴区块链采用了基于WOST+的扩展默克尔签名算法等,这些算法是有状态的基于哈希的签名方案,不易受到量子计算机的攻击。
美国国家标准技术研究院认可XMSS成为抗量子签名算法国家标准的潜力,但同时认为,该方案容易被滥用,需要进行一些修改以解决相关问题。
量子时代或将不期然到来,对加密世界向抗量子转型提出紧迫挑战。
尽管仍需要进一步完善,基于哈希的数字签名算法在新兴区块链中已得到验证和布署,给加密社区对抗未来量子威胁增加了信心。
元数据隐私保护和量子安全技术将为价值互联网和WEB3.0的实现提供关键保障,展望未来,我们相信抗量子安全加密技术,将在确保个人、组织和企业数字货币及数字资产的未来安全上发挥关键作用。
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