关于量子计算跟区块链的相互交叉探讨，最近几年日益增多。不少人存有顾虑，倘若量子计算机发展到成熟阶段，现有的区块链加密基础会被完全撼动。这种忧虑有一定的合理性，然而就当前情形而言，量子计算对于区块链的威胁并非马上出现，也不一定是无法解决的。

量子计算如何破解区块链

区块链安全性很大程度上依靠两类密码学机制，分别是哈希函数，以及椭圆曲线数字签名。量子计算里的Shor算法能够高效去分解大整数，还能求解离散对数问题，这就表明它能够直接把椭圆曲线签名攻破，进而伪造交易。从理论上来说，一台强大到足够程度的量子计算机的确能够让公钥到私钥的推导变成很容易的事情。

区块链面临哪些风险

会带来最直接风险的是“先窃取后解密”这种攻击方式，攻击者能够预先去记录区块链之上的公钥或者签名数据，待未来量子计算机发展成熟之后再去进行破解，除此之外，矿工所运用的哈希算法（比如 SHA -256）同样面临着 Grover 算法的加速情况，尽管 Grover 算法仅仅能把哈希碰撞的搜索复杂度进行开平方操作，并非是彻底地破解，然而依旧会极大幅度地降低挖矿难度，进而对共识安全造成影响。

量子抗性技术已开始布局

一则好消息是，密码学界在很早之前就已然开启了针对量子密码（PQC）进而展开的研究工作，基于格、哈希、多变量等诸多存在的数学难题而被构建起来的全新签名算法，被广泛且普遍地认定为能够抵御已知的量子攻击，比特币的社区与此同时地以及以太坊的社区同样也在积极踊跃地讨论着迁移至抗量子签名的路线图，比如思索采用SPHINCS+或者Dilithium去替换ECDSA，只要在量子威胁真正切实成为现实之前达成协议升级，区块链便能够持续不断安全稳定地运行。

除此之外，鉴于量子技术持续不断地发展，它针对现有密码体系的潜在威胁愈发显著地呈现出来。密码学界于抗量子密码研究领域持续不断地投入精力，着力于探寻更加有效的解决办法。新签名算法的研究所得成果为应对量子攻击提供了全新的思路以及途径。比特币以及以太坊身为区块链领域的重要代表，其社区围绕协议升级的讨论也在紧凑忙碌地开展着。借助合理地挑选替代算法，有希望在量子威胁来临之时，保障区块链的安全运转，从而为整个行业的稳定发展奠定牢固的基础。

两者更可能是协同关系

量子计算不会一下子就将区块链“消除”掉，相反地，它有可能在隐私计算、随机数生成、共识加速等各个领域，给区块链带来全新的工具。比如说，量子随机数生成器能够让抽奖类合约的公平性得到改善。与此同时，区块链能够为量子计算提供去中心化的算力市场以及验证网络。二者更像是那种彼此相互补充的技术伙伴，而并非是那种你死我活的替代关系。

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