量子計算成區塊鏈的達摩克利斯之劍，Hcash卻選擇裝劍入鞘

一個億億次的經典計算需要一百年，但用一個萬億次的量子計算可能只0.01秒的時間。打一個不恰當的比方，我們的有生之年，電子計算機就是馬車，量子計算機就是汽車。

量子計算也正在成為顛覆經典計算的“灰犀牛”。這隻“灰犀牛”正在隨著谷歌與量子計算機的研發公司D-Wave合作、阿里等巨頭著手開發量子計算機而衝向人群，這個大概率的事件也正在給傳統金融安全架構帶來風險和挑戰。

無窮破解能力的量子計算正在到來，它正在成為區塊鏈的達摩克利斯之劍，但達摩克利斯之劍又在被Hcash和闊悅科技的“抗量子密碼”裝入劍鞘。

量子計算為何會成為達摩克利斯之劍

量子計算是對傳統計算的革命，已經從實驗室初步走向商業化應用。它與傳統計算的最大區別在於採用量子位元作為最小的運算單元。傳統計算機採用二進位制位元，即“0”和“1”，而量子位元計算為“疊加態”。從CPU 的執行來看，CPU一次只能處理一個計算。而量子計算速度大大提升，對1000 位的大數進行因數分解只需要幾秒，而傳統的計算機則需要1025 年。

這種計算能力雖然正在讓網際網路公司們信心滿滿，意圖以此推動大資料、雲端計算的迅速落地，但是量子計算同樣帶來了巨大威脅。區塊鏈技術就是這隻灰犀牛所威脅的目標之一。

區塊鏈技術作為一種去中心化儲存技術，建立了去中心化資料庫結構，並保證資料的完整性以及安全性。在資料安全性方面，區塊鏈技術採用非對稱加密演算法保障資料庫的可信賴性，使使用者在網際網路無實名制的背景下防止詐騙。

每一個區塊的資料中，都包含了所有交易的記錄以及賬戶身份資訊，交易資訊在區塊鏈中是公開的，賬戶身份資訊是通過非對稱加密演算法加密的。但是區塊鏈的資料安全性基於非對稱加密演算法，而當前常用的1024位非對稱加密通過量子計算在幾秒內即可破譯，這大大地威脅到了基於區塊鏈技術的資料庫可信任性，採用區塊鏈技術的金融基礎架構的安全性也因此受到影響。

抗量子密碼與量子計算“左右手”賽跑

四十年前誕生的現代公鑰密碼體制，無論是RSA演算法，ECC橢圓曲線演算法，還是DH金鑰協商演算法，它們的安全根基都系在“一根繩上”—數論中的“大數素因子分解/離散對數”困難問題之上。由於人們相信僅憑現在的計算機（即使是比現有最強大的超級計算機還快千百萬倍）都難以在數十年甚至上百年之內破譯這些公鑰密碼演算法，因此世人一直高枕無憂。

然而，1994年，美國貝爾實驗室的數學家Peter Shor發明了一種破解演算法，從理論上證明了這種演算法能夠在很短的時間內完成對上面的數學困難問題的求解，從而宣佈了現代公鑰密碼在理論上已經不再安全。只不過他的這個破解演算法有一個前提，那就是必須使用“大規模的量子計算機”。

而這在當時純屬天方夜譚。因為在二十多年前，造出一臺能夠達到破解現代公鑰密碼水平的量子計算機所面臨的困難就如同讓一名幼兒園小朋友馬上完成博士論文一樣不可思議。

但是人類追求技術進步的步伐有時候也超出了自身的預料。進入本世紀之後，特別是2012年之後，設計製造量子計算機的關鍵技術接二連三取得突破。儘管現在人們研發量子計算機的原動力已經遠遠超越了破解公鑰密碼演算法，而是更加急迫的希望能夠把它用於先進材料、新藥設計、基因工程等領域來提升人類社會的生活品質，甚至探索宇宙的終極祕密，如量子場論等。

然而，量子計算機一旦真的製造出來，毫無疑問將對現有公鑰密碼體制帶來毀滅性的打擊，如果人們不能儘快找到替代方案，別說是金融區塊鏈，就算是當今的網路空間也必將蕩然無存。

達摩克利斯之劍如何才能被裝入劍鞘

為應對量子計算帶來的潛在威脅，2015年8月美國國家安全域性（NSA）曾聲稱，該局擬準備使用新的抗量子密碼體制來替換現有公鑰密碼系統，並責成美國國家標準局（NIST）儘快啟動新一代“抗量子密碼標準”的制訂。NIST在日本召開的一次國際會議上還宣佈了後量子密碼制標路線圖，擬在未來八年左右時間完成抗量子密碼標準化工作。

一句話，設計“新型抗量子公鑰密碼”的隊伍現在必須和那些研發量子計算機的隊伍賽跑。對於區塊鏈技術的研究者來說也是如此。Hcash曾在中文白皮書中談到，將這種能實現在去中心化的分散式賬本之間的資訊與價值自由流通，定義為“超級現金”，而Hcash則充當了不同系統之間價值流通的載體。Hcash意圖建立一個新的底層技術平臺用以連結各種不同的區塊鏈技術，從而讓基於信任的價值在不同的區塊鏈系統中自由流通。

民主的開放的環境在量子計算面前顯得有些不堪一擊。不過，Hcash已經想到了要如何應對這一問題。Hcash技術團隊由深耕大資料、雲端計算以及密碼學和區塊鏈領域多年的技術專家組成，為了“超級現金”系統的設計與目標達成，Hcash獲得了闊悅科技與上海交大區塊鏈聯合創新技術的幫助，為Hcash“超級現金”，提供了抗量子密碼技術支援。

這種合作不僅能夠將區塊鏈數字錢包的安全保密機制運用後量子抗性技術，構建一個更為安全的解決方案。而且量子密碼技術融入區塊鏈公司自身的技術特徵中，也能後不斷提升區塊鏈的價值。

要知道，闊悅科技與上海交大還在對區塊鏈聯合創新中心的後量子密碼技術在後量子簽名方案、後量子密碼技術下的數字錢包保護機制、後量子環簽名方案，以及新型區塊鏈系統方案論證與實現等四個方面進行研究。

面對“灰犀牛”的到來，Hcash早早樹立起了一張大網，把“灰犀牛”的風險包裹於無形之中，把達摩克利斯之劍輕輕裝進劍鞘。

原文釋出時間為：2017.06.19
本文作者：深幾度
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