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科学家警告说,区块链特别容易受到量子攻击

来源: 首页 > 新三板

2018-11-22 12:00:42 

区块链本来是安全的,但量子计算科学家的一篇新论文警告说,快速发展的量子技术会给大肆炒作的区块链带来漏洞。区块链是比特币背后的技术。它被用作一个安全的数字分类账和认证系统,由其用户维护,而不是由一个中央权威机构维护。但是量子计算机可能很快就有能力破解这项技术的奥秘。


牛津大学实验物理学家Alexander Lvovsky告诉Gizmodo:“量子计算机对任何涉及公钥密码学的安全都构成了风险。然而,区块链尤其有风险,因为它们完全是匿名的。它们只受到公钥密码的保护,而银行有人工出纳员、塑料卡和自动取款机。你必须作为一个自然人才能使用银行功能,但使用区块链就没有这种要求。”

计算机处理器将所有信息转换成一系列名为位的独立单元,这些单元可以接受两个值中的一个,并通过逻辑规则进行交互。量子计算机仅仅是一种新型的计算机处理器,它的量子比特或量子位在计算过程中可以取0到1之间的值,并与普通计算机的所有数学相互作用,再加上基于亚原子粒子物理的新运算。据推测,这些新的操作将使量子计算机在复杂的计算任务(如创建先进的人工智能或模拟化学相互作用)方面领先于经典计算机。但最重要的是,量子技术具有潜在的破解公钥密码的能力。

数据通常使用单向函数加密,这种操作可以很容易地组合两个输入,但很难解开它们。将大素数相乘是密码学中使用的单向函数的一个例子。计算机可以通过执行大素数相乘的简单任务来生成代码,但是计算机很难将大数分解为素数,而不了解其中的一些信息。有一天,一台量子计算机可能会很容易地执行这个因式分解,并使这个加密方法变得无用。目前还不清楚这一量子进步何时会发生。

区块链依靠这些单向功能为分类账上的项目创建难以伪造的数字签名,通过合并分类账上的数据和要添加的新项目。但是没有人能加强防御。“区块链的风险特别大,因为单向功能是它的唯一防线,用户唯一的保护是数字签名,而银行客户则受到塑料卡、安全问题、身份检查和人工出纳的保护,”《自然》杂志发表评论的作者写道。

很难估计我们到底该有多关心。量子计算机处于早期,可与普通计算机的真空管时代相媲美。一个先进到足以运行数字因式分解,加密破解Shor的算法可能还有几十年的时间,但是新的算法发展很快,并且有传言和论文描述了可能在十年内逆转这些单向函数的方法。

量子计算初创公司EeroQ量子硬件的首席执行官Nick Farina告诉Gizmodo:“就像今天的量子计算硬件还不成熟一样,在短期内可能威胁密码学的算法还不成熟,但进展很快。解决方案不是恐慌,而是密切关注量子计算双方的发展,并比你目前计划的更快一点研究后量子安全。”

负责IBMQ项目的IBM研究公司副总裁RobertSutor也认为,现在加强安全性还为时过早。他告诉Gizmodo:“大多数人都同意,现在研究下一代加密协议是明智的。事实上,这应该是每个组织网络安全和数据保护行动的标准部分。

”这些解决方案是我们长期以来一直在写的:在短期内,科学家们正在开发后量子安全算法(对于经典计算机和量子计算机来说都很难实现单向算法),可以在区块链业务中使用。在这条线上,量子通信正在进步,从处理器到量子互联网,这可能提供新的加密技术。

但这是值得早点开始的。Lvovsky说:“这枚定时炸弹仍然是未来的问题,它现在并不存在。但我们的盾牌已经准备好了。”

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