当量子计算机成为现实时会发生什么？
去年在一次加密货币研讨会上，我最喜欢的时刻之一就是有人问了这个问题。回答是一片寂静。经过长时间的沉默后，演讲者说了这样的话：“到时候我们再想办法。”
让我解释一下。
区块链技术以及建立在其上的加密货币、非同质化代币 (NFT) 和智能合约的整个前提是分布式账本非常安全，现代计算机无法对其进行黑客攻击。我有点过于简单化了，但为了让交易被区块链接受，网络上共享区块链的 50% 以上的计算机需要同意声称自己是加密资产新主人的计算机确实是合法所有者。而且网络只接受具有工作量证明 (PoW) 的声明，这本质上是几个非常大的数字的大规模乘法练习。再次重申，我在这里过于简单化了。
一旦将这样的 PoW 提交到区块链网络，并且超过 50% 的计算机接受它，就会将一个新区块添加到链中，更长的区块链将被视为真正的区块链。为新的加密货币提交 PoW 就是创建新代币或硬币。同样，提交 PoW 会创建一个合约，该合约可以证明某些资产的所有权，而无需依赖中心化数据库或可能腐败的政府官员。
现在想象一下，你可以以比网络中所有计算机检查 PoW 真实性的速度更快地生成这些 PoW。然后，你就可以不断超越验证过程，并在网络的其余部分检查它们之前在区块链中生成新区块。而且由于所有区块链技术都假设最长的区块链是合法的，因此你可以有效地“破解”系统。所有其他计算机都会简单地接受你的区块链作为与任何新 PoW 进行比较的区块链。
凭借现代计算能力，根本不可能实现所谓的 51% 攻击。但量子计算机的速度会快得多，以至于在某个时候，它们将轻松超越任何传统计算机网络。事实上，速度并不是它们的唯一优势。
传统计算机基于晶体管，晶体管可以区分两种二进制状态（称为“位”）0 和 1。但量子计算机可以同时处理 0 和 1，并叠加这些“Qbits”。如果这听起来很奇怪，想象一下一台典型的老式计算机，它将字母或数字编码为一系列八位。有 256 个不同的字符或数字可以用这八位编码，并且在任何给定时间，标准计算机中的晶体管将处于这 256 种可能状态中的一种。但具有八个 Qbits 的量子计算机可以同时采用所有 256 种状态并同时将它们用于计算。因此，随着量子计算机包含的 Qbits 越来越多，其优势将成倍增长。
这意味着量子计算机的算法必须完全重新设计才能充分利用这些计算能力。但这也意味着量子计算机将更加强大。它们将轻松解决传统计算机在宇宙的剩余寿命内无法解决的问题。
因此，假设您是第一个构建功能齐全的量子计算机的人或公司。由于世界上所有的网络都是基于传统计算机的，您可以在几秒钟内接管地球上的每个区块链。只有当网络中的大多数计算机也成为量子计算机时，区块链才会再次安全。但到那时可能为时已晚。
即使量子计算机还没有真正实现所谓的真正的量子优势，或者它们无法解决传统计算机无法解决的问题，量子计算机的这一优势仍然有效。一旦标准计算机的解决问题的能力被量子计算机远远超越，世界上所有的区块链都将被任何拥有量子计算机的人攻破。
因此，当量子计算机成为现实时，区块链技术将必须从头开始完全重新创建，否则将失去所有去中心化和安全优势。
但量子计算机仍然只是科幻小说，不是吗？是的，它们是。但它们现在正在开发中。如果你根据摩尔定律推断当前计算速度的进步到未来，那么到 2045 年左右，一台量子计算机将能够破解比特币区块链。
量子计算机与比特币哈希率
这一估计基于两个假设：首先，量子计算的发展速度与传统计算相同。然而，我们知道，新技术的发展速度往往比成熟技术快得多。其次，2045 年这个日期适用于比特币区块链，它是迄今为止最复杂、计算最密集的区块链。（这就是为什么比特币无法作为支付系统与世界上的 PayPal 和信用卡网络竞争的原因）。其他区块链，如 Ether 或那些底层商业应用，采用的网络要小得多。根据一项关于量子计算优势的新研究，量子计算机最早可以在 2023 年破解此类区块链。
就我个人而言，我认为 2023 年不太现实。但我读到的关于量子计算进展的文章越多，我就越相信它可能会在十年内实现。然后会发生什么？
除非所有区块链应用程序都提前进行根本性的重新设计，否则它们可能会变得不安全和毫无用处。
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图片来源：©Getty Images / ALFRED PASIEKA/SCIENCE PHOTO LIBRARY
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