比特币超越量子计算机的竞赛

2019-08-21 13:23 栏目:经验之谈 来源:网络整理 查看()
想要窃取比特币吗?您所要做的就是找到受害者的16个字符的公钥,并通过解决所谓的“椭圆曲线离散对数问题”来计算他们的私钥。没问题!对于一台普通的计算机来说,这将花费你大约5000万次宇宙其余部分,大约6.5亿年。 啊,但是使用合适的量子计算机,你能以指数方式处理信息吗?突然间,看似坚不可摧的东西变成了孩子般的游戏,可以在不到10分钟的时间内完成。

量子计算问题对于加密社区来说并不陌生,许多专家认为我们至少有十年或更长时间才能提出反量子加密技术。然而,一些观察人士表示,最近意外的快速进展导致时间范围大幅缩短。根据一系列事实见解,最激进的估计是比特币将在2027年被黑客入侵。

比特币超越量子计算机的竞赛

“我们在过去两年中的增长速度超过过去15年或20年,”IonQ首席运营官斯图尔特艾伦在接受Decrypt采访时表示。该公司声称制造世界上最强大的量子计算机。 周四,顶级密码学家将在加州大学圣塔芭芭拉分校进行量子加密半决赛后,召开国家标准与技术研究院(NIST)会议。 NIST比赛的决赛入围者将在会议结束后的几个月内宣布。根据密码学家的说法,这些标准代表了区块链抵御量子计算机快速侵蚀的最大希望。 马里兰州巴尔的摩Med Network Security总裁罗伯·坎贝尔在接受Decrypt采访时表示,“如果有人破解你的钥匙,他们可以做任何他们想做的事情。”任何拥有现金,个人数据,医疗记录等敏感信息的人都有风险。有了这种类型的信息,量子黑客可以“伪造你的名字并夺走你的资产”。如果可以找到医疗数据,他们将恶意“加倍剂量”。 以比特币区块链为例。每个比特币交易发送一个未加密的公钥,该公钥在网络确认该块所需的时间内未加密(大约10分钟)。理论上,具有量子技术的黑客有足够的时间从公钥计算私钥,并用自己的地址替换收件人的地址。 量子? 传统计算机中的晶体管以1和0的形式捕获数据。今天天空是蓝色的吗?如果是,1。如果不是,则0.计算基本上是这些计算的组合。有足够的晶体管,几乎可以计算任何东西。 使用量子计算机,相同的输入(称为量子位)可能代表0和1,这是一种称为“量子叠加”的非二进制状态。这允许量子计算机的功能成倍增加;在典型的计算机上,单个叠加的量子位可以处理至少两个全尺寸晶体管的处理负载。 使用修订后的“Shor算法”,黑客可以扭转使私钥难以破解的过程。 Schoel算法是一种量子算法,可以快速将大量数字转换为素数因子。 但就目前而言,最好的量子计算机可能是谷歌的Bristlecone量子计算机,它有72个量子比特。 Miruna Rosca,博士后量子密码学的学生告诉Decrypt,可能需要大约4,000个比特才能破解当前的加密算法。 我们还有多久? 制造量子计算机以谋生的艾伦推测,后量子加密成为一个需要大约10年的问题。他估计到那时,有人可能会开发出一种反量子区块链。以太坊的核心研究员Danny Ryan也有同样的想法。“在接下来的10年里,这不是一个真正有意义的问题,而且在20到30年内不太可能。也就是说,我们倾向于不善于估计这些事情,所以我们应该尽快为过渡做好准备可能。” 但是其他人说这个问题需要立即关注,除了比特币的威胁之外,量子计算还可能对网络安全构成重大威胁。 Med Network Security的Rob Campbell表示,拥有量子解密软件的政府可以阅读世界上所有的秘密。 坎贝尔是一名训练有素的美国海军信号官,他在机密研究和开发方面的经验告诉他,政府的秘密技术往往超过商业技术。 “我们几十年来一直领导着商业世界,”他说。 “我们不希望任何潜在的反对者知道我们的能力是什么。” 坎贝尔的声明看起来雄心勃勃。他指出,如果敌方安全机构收集了所有加密数据,一旦他们建立了强大的量子计算机,他们就能够解密所有数据。这足以使反量子密码学的发展成为国家安全的问题。 无论如何,量子霸权的军备竞赛正在全面展开。中国刚刚花费100亿美元建立了一个量子计算机研究中心,而美国已经在这个领域投入了数亿美元。 反量子技术 量子计算对于密码学家和黑客一样有效。未观察到的叠加粒子存在于多个状态中,但一旦被检测到,它们就会“崩溃”到空间和时间的某个点。量子密码学具有相同的属性;由于构成编码交易的质子在观察期间被取代,成功的攻击者必须违反物理定律来拦截它。 这允许在量子级别编码的信息抵抗所谓的“中间人”攻击,即攻击者可以在不解密密钥的情况下拦截传输本身。 一些区块链声称使用量子抗性技术来确保签名和哈希值保持加密,包括QRL,IOTA,HyperCash和starkware。但由于量子计算仍处于形成阶段,因此很难确定这些主张的强度。 在反量子算法被更广泛的学术界测试和接受之前,不能保证任何这些区块链对于量子计算机来说都足够灵活。坎贝尔等科学家正在等待下周在加州大学圣巴巴拉分校举行的NIST比赛的结果;然而,最终的获胜者可能需要几年才能宣布。 NIST最初预计标准化草案将于2022年左右完成。 Campbell说:“这些获胜者被认为是地球上最好的候选人,他们可能会实现标准密码学,并被地球上的大多数人使用。” 但对于像以太坊或比特币这样的大型区块链,开发这样的算法可能并不困难。虽然集中协议的所有者可以随意更新系统,但区块链基本上是民主的,需要成千上万的矿工达成广泛共识才能通过升级。 在升级的情况下,所有无法抵抗量子的钱包都很脆弱。这包括由比特币的假名发明者Satoshi nakamoto开采的100万比特币。如果这些比特币没有转移到一个新的反量子钱包,它们将是第一个拥有强大量子计算机的人的宝藏。 以太坊的Ryan说:“如果出现高性能量子计算机,我们将面临的问题不仅仅是区块链的安全问题。” 美国国家科学院在2019年的一份报告得出结论,即使量子计算仍有大约10年的时间,也有必要首先进行研究,以“可能发生安全和隐私灾难的可能性”。性能降至最低。那么,现在最好采取行动。
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