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重磅雄文：防量子破解及公链的巨大价值

2021-01-27 MoMedia 来源：区块链网络

作者

MoMo（墨媒体第一女侠）+ 机甲猪（墨媒体第一技术控）

墨媒体（首家匿名去中心化媒体平台，以维护区块链公平为己任）

缘起

机缘巧合下，MoMo接触到几个大神黑客。深聊数日，某夜，众人都对一个话题特别感兴趣，"BTC能否被量子计算机破解"。经大神仔细调教，MoMo凑齐巨大资料库后，终于跟Boss申请成功。

墨媒体决定面向大众做一个科普专题，目标是将"量子破解、防量子破解及相关公链"写的人人能懂。

摘要

一两年内如果黑客破解BTC，区块链将进入"后量子破解时代"，币民怎么办？

通俗的讲，防量子破解的历史和技术原理是怎样的？

BTC市值有多大，防量子破解价值就有多大；

在"后量子破解时代"，防破解公链的价值甚至远大于BTC。

社区自治的Hero@ACT（Anti cracking Token）防量子破解公链值得关注。

正文

在NIST专家Mr. Onion爆料BTC防破解思路这篇文章中，我们意识到：黑客破解BTC这件事，就在最近一两年内大概率会发生，区块链将进入"后量子破解时代"。那么币民怎么办，难道等着BTC归零？

算法一直是区块链技术的底层核心。目前的绝大部分算法，都无法抵挡量子攻击。这意味着用户的所有信息，都将暴露在量子计算机面前，包括私钥、钱包、通证；黑客可以任意进出、转移、操纵。量子攻击对数字货币及行业的打击是毁灭性的。而防量子破解算法意味着全行业安全和用户安全。

因此，今天我们要隆重为币圈介绍防量子破解技术及其公链。

防量子破解的基础原理

加密和解密的关键在于算法和数据长度。数据长度越长，解密成本越高；在数据长度相同的情况下，只有靠算法提高解密效率。而所有解密都必须具备经济性，也就是说只有在合理的时间内解密出来才有经济价值。

传统计算机为何破解不了BTC签名？

根源在签名长度。就长度而言，BTC私钥为32个字节，组合数量为$$2^{256}$$(2的256次方)。宇宙原子数是$$10^{82}$$（10的82次方），相当于$$2^{280}$$(2的280次方)，也就是10万个千万亿。换句话说BTC私钥的理论数量接近于宇宙所有原子的数量。从这么庞大的样本中找到私钥，几乎是不可能的，也是不经济的。当长度足够不被破解的情况下，算法是没有太大动力去进化的。

量子计算机为何能碾压传统计算机且破解BTC？

根源在于量子计算机的1个比特可以表达多重状态且可并行计算，而传统计算机的1个比特只能表达0或1两种状态且只能串行计算。以谷歌72比特的量子计算机为例，可以表达$$2^{72}$$种状态。当量子比特超过280位，就能表达宇宙原子数量那么多的状态；当量子比特达到300的时候，就能破解一切现有加密算法。

从72比特到300比特，也许大概率就在最近两三年，我们准备好了吗？

防量子破解的终极方法

多名加密算法专家告诉小编，只有三管齐下：

增加签名长度：但是签名长度越长，增加了恶意人员的解密成本，也增加了非恶意人员的正常加密和解密成本。

发明有效算法：通过高效率算法极大提高加密性能和有密钥方的解密性能，如此就能既防止量子破解又不过分增加签名长度。基于量子计算机不擅长计算的那些问题构造密码，就可以抵抗量子计算的攻击。

敏捷化全体系（对抗）：当 SHA-1 不再安全的时候，我们就必须将公钥基础设施 (PKI) 迁移到 SHA-2。通过敏捷柔性的公钥基础设施 (PKI) ，随时与时俱进，替换升级有风险的密码和算法。用一个完整体系对抗单点量子攻击。

BTC市值有多大，防量子破解价值就有多大

多名币圈专家认为：BTC市值有多大，破解BTC的价值就有多大；而防止破解的价值远大于破解BTC的价值。核心原因如下：

量子危机吸引全网关注

量子危机吸引全网关注：量子算力对BTC等数字货币构成毁灭性打击的可能性，吸引了全球币民关注，同时也吸引了整个互联网网民关注。

化危机为防破解大品牌：一旦BTC或者某个币，能抗住现在甚至防住未来的量子算力的破解，那么，全球币民甚至几十亿网民都会意识到数学的威力足以赋予一个数字货币足够的安全性，意识到赋予BTC内在价值的挖矿行为也是足够安全、足够有收益的，那么这个数字货币必将获得全球海量关注和参与，必将拥有现在的主流市值和未来的无限空间。

在"后量子破解时代"，防破解公链的价值甚至远大于BTC

因此，谁能在对抗现有且防止未来的量子破解的战争中赢得胜利，谁就能在"后量子破解时代"，占据C位，获得全球关注，赢得全球网民认可。

因此，谁能率先在公链中提供防量子加密系统，且能在全球悬赏中抗住各种量子破解的攻击，那么这条链不但会超越BTC公链，还会一统天下，将无法抵御量子攻击的BTC、以太坊等等主流公链远远甩在身后。

NIST发起全球防量子加密算法竞投：第三轮已结束

近年来，在构建量子计算机方面取得了稳步进展。随着量子算力和算法的提升，将越来越严重威胁公钥密码系统，尤其是BTC等基于椭圆曲线密码学的密钥建立方案和数字签名将受到最严重的影响，而散列函数等只会受到轻微影响。

如何征集新的公钥密码算法，以安全对抗拥有量子计算机的对手，且能够无需对现有通信网络协议进行重大变更的情况下进行部署?

美国国家标准与技术研究所（NIST）正通过一个公开竞争过程来选择公钥密码算法。新的公钥密码学标准将为数字签名、公钥加密和密钥建立指定一个或多个附加算法。新的标准将增强联邦信息处理标准（FIPS）186-4，数字签名标准（DSS）[1]，以及特别出版物（SP）800-56A修订版3，使用离散对数密码学的成对密钥建立方案建议[2]，和SP 800-56B修订版2，使用整数因数密码学的成对密钥建立建议[3]。期望这些算法在可预见的未来，包括在量子计算机破解出现之后，能够很好地保护美国政府的敏感信息。这个竞争过程被称为后量子密码学时代的（PQC时代，Post-Quantum Cryptography）NIST发起的PQC标准化过程。

NIST PQC标准化进程始于2016年12月(https://csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography)，第一轮征集共有82个候选者提交。

NIST计划在2021年春季或夏季举办第三届NIST PQC标准化会议，希望在只有7个最终候选者和8个备选候选者的情况下。

NIST对PQC标准化工作进展感到高兴，但也认识到当前和未来的研究可能产生一些有前途的方案，而这些方案并不是NIST PQC标准化项目的一部分。