Gartner發(fā)布了最新預(yù)測2019年十大戰(zhàn)略技術(shù):自主設(shè)備、增強分析、AI驅(qū)動的開發(fā)、數(shù)字孿生、邊緣計算、沉浸式體驗、區(qū)塊鏈、數(shù)字隱私和道德、智能空間、量子計算。其中量子計算和區(qū)塊鏈是一對有趣的組成，當(dāng)他們相遇之后，會產(chǎn)生什么樣的矛盾和碰到出何種效果呢?
量子計算和區(qū)塊鏈的矛盾
量子計算與區(qū)塊鏈是當(dāng)下兩個熱門技術(shù)，二者因為密碼學(xué)技術(shù)聯(lián)系在一起。量子計算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進行計算的新型計算模式。量子力學(xué)態(tài)疊加原理使得量子信息單元的狀態(tài)可以處于多種可能性的疊加狀態(tài)，從而導(dǎo)致量子信息處理從效率上相比于經(jīng)典信息處理具有更大潛力。例如，普通計算機中的2位寄存器在某一時間僅能存儲4個二進制數(shù)(00、01、10、11)中的一個，而量子計算機中的2位量子位(qubit)寄存器可同時存儲這四種狀態(tài)的疊加狀態(tài)。
區(qū)塊鏈是一種經(jīng)典數(shù)據(jù)庫類型，它存儲著與過去有關(guān)的信息，例如財務(wù)或其他交易歷史記錄。獨特的設(shè)計使它難以被篡改，并且不需要一個中央機構(gòu)來維持其持續(xù)的準確性。根據(jù)2015年世界經(jīng)濟論壇調(diào)查顯示:到2027年，預(yù)計全球GDP的10%將可以被儲存在區(qū)塊鏈技術(shù)中。但是，區(qū)塊鏈可能會因另一項即將到來的重大技術(shù)而面臨麻煩--那就是量子計算機。傳統(tǒng)計算機通過控制晶體管的開啟或關(guān)閉，將數(shù)據(jù)表示為1和0，而量子計算機使用的則是量子比特。由于量子物理所具有的一部分超現(xiàn)實特性，量子比特可以處于同時為0和1的疊加狀態(tài)。
量子計算會破壞區(qū)塊鏈嗎?
區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣等加密貨幣的基礎(chǔ)，因其具有高度安全性而備受贊譽。區(qū)塊鏈中的每個事務(wù)都與周圍的事務(wù)相關(guān)聯(lián)，這使得黑客很難操縱記錄。為了能夠操縱區(qū)塊鏈，量子計算機必須運行能夠計算非常大的素數(shù)值和因子的算法。如果做得足夠快，這種算法可以破解區(qū)塊鏈元素上的私鑰加密，使整個系統(tǒng)容易受到攻擊。因此，有人提出疑問，量子計算會破壞區(qū)塊鏈。
3月27日，被譽為“現(xiàn)代密碼學(xué)之父”的圖靈獎得主惠特菲爾德迪菲(Whitfield Diffie)在博鰲亞洲論壇上采訪時表示，區(qū)塊鏈技術(shù)在量子計算面前并不脆弱。
迪菲認為，量子計算只會威脅到密碼學(xué)中非常窄、但非常重要的一個領(lǐng)域，上世紀70年代建立起來的公鑰加密體系會變得脆弱。但密碼學(xué)中的許多技術(shù)，包括區(qū)塊鏈用到的哈希編碼在量子計算面前并不脆弱。
似乎，區(qū)塊鏈并不是那么不堪一擊。
碰撞后的火花
現(xiàn)在俄羅斯科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出了一種量子技術(shù)來保障各區(qū)塊鏈的安全。也就是說，這種全新的區(qū)塊鏈加密方法利用的恰恰是對區(qū)塊鏈本身造成安全威脅的量子計算技術(shù)。
在位于莫斯科的俄羅斯國家量子研究中心，研究者Evgeny Kiktenko及其團隊已經(jīng)設(shè)計、建造以及測試了首個量子區(qū)塊鏈系統(tǒng)。顧名思義，該系統(tǒng)將以量子加密技術(shù)保障區(qū)塊鏈的安全。目前，該技術(shù)已投入到了商業(yè)應(yīng)用中。
Evgeny Kiktenko表示，他們已經(jīng)使用瑞士公司ID Quantique的商用量子加密系統(tǒng)搭建起了一個上文所描述的量子識別系統(tǒng)。他們說:“我們已經(jīng)開發(fā)了一種基于信息理論安全認證的區(qū)塊鏈協(xié)議，在這個網(wǎng)絡(luò)中，每對節(jié)點都是通過量子密鑰分發(fā)鏈路相連接。”
為了驗證量子區(qū)塊鏈技術(shù)的可行性，該團隊已經(jīng)在擁有四個用戶的網(wǎng)絡(luò)中進行了測試，其中一個用戶試圖通過做出雙倍的支出來驗證系統(tǒng)的可靠性。“這個協(xié)議僅僅通過兩輪信息溝通就識別出、并取消了雙倍支出的交易申請，并且在同一時間就形成了只允許進行合法交易的區(qū)塊。”
無論如何，量子技術(shù)的發(fā)展就是這樣，成熟的量子計算機既可以攻克任何使用傳統(tǒng)密碼技術(shù)保存的信息，它也可以被用來和區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合，提升密碼保護的安全等級。不得不說，技術(shù)就是在這樣的自我矛盾之中一點一點進步的。
