量子計算機威脅比特幣
『壹』 為什麼說比特幣是不能破解的，用量子計算機也不行
因為加密遠比解密代價小
假設以數字+大小寫字母（共62種字元）設置密碼，某超級計算機1秒能暴力嘗試10億個密碼，那麼：
破解5位密碼需要1秒（62^5=9.2億），
破解6位密碼需要62秒，
破解7位需要1小時，
破解8位需要2.5天，
破解9位需要半年，
破解12位需要10萬年（超過人類文明史），
破解15位需要243億年（超過宇宙年齡）。
15位密碼不過比5位密碼多輸入幾位，耗時幾秒，卻導致解密代價高到了幾乎不可能的程度。
量子計算機即使帶來一億倍的破解速度提升，那也不過是抵消了比特幣256位私鑰長度中的27位而已（2^27=1.3億）。就算外星人出現，連續發生了數次一億倍破解速度提升（每次抵消27位私鑰長度），比特幣也只要簡單地把私鑰長度升級到512位即可。
『貳』 比特幣的安全性到底有多高，你有懷疑比特幣的安全性嗎
近期，比特幣突破新高，一枚比特幣價值近26萬人民幣，一枚比特幣換一輛特斯拉。對於剛入圈的新人來說，你肯定很關心比特幣的安全問題。
那麼，比特幣安全嗎？換句話說， 錢包里的比特幣，容易被黑客盜走嗎？
01
私鑰、公鑰、地址
就像銀行取款、網銀轉賬需要輸入密碼一樣， 動用錢包里的比特幣也需要密碼，這個密碼被稱之為「私鑰」。
與「私鑰」對應的是「公鑰」，「公鑰」就像你的銀行賬戶。 每個銀行賬戶都有唯一的賬戶編號，也就是銀行卡號。 在比特幣網路中，這個銀行卡號就是「地址」。 別人只要知道你的「銀行卡號」（即地址），就可以給你轉比特幣了。
在銀行，開戶流程基本是「開設銀行賬戶——給銀行卡號——設置銀行卡密碼——開戶成功」。但在區塊鏈世界裡，是先設置「密碼」（私鑰），再開設「銀行賬戶」（公鑰），最後給「銀行卡號」（地址）。
如果你路上撿到了一張紙條，上面只寫著銀行卡密碼，但沒寫銀行卡號，即便這個銀行卡密碼是真的，你也無法取走相關賬戶里的錢。
但在區塊鏈世界，你只要知道了別人的「銀行卡密碼」（私鑰），就可以知道別人的「銀行賬戶」（公鑰）和「銀行卡號」（地址），可以取走裡面的幣。
為什麼會這樣呢？
這是因為在區塊鏈中，私鑰通過加密生成公鑰，公鑰轉換一下格式生成地址。也就是說， 私鑰可以推導出公鑰，公鑰可以推導出地址。
02
反向推導？沒門！
既然「私鑰可以推導出公鑰，公鑰可以推導出地址」，動用賬戶里的比特幣又必須輸入「密碼（私鑰）」， 那黑客要竊取你錢包里的比特幣，必須、也只需拿到「私鑰」即可。
理論上，黑客有2種方法竊取你的私鑰：
第一種方法並不可行，因為比特幣採用的加密演算法，「失之毫釐，差之千里！」。 輸入的內容，稍稍變動哪怕一丁點的東西，加密後輸出的結果和之前輸出的結果也有 天壤之別 ，而且這些結果沒有規律可循。
所以，這種加密演算法是「單向的」、「不可逆的」，黑客無法通過輸出（地址/公鑰）推導出輸入（私鑰）。
03
暴力破解比特幣私鑰有多難？
既然第一種方法不可行，那第二種方法如何？在回答這個問題之前，我們先看下私鑰是怎麼產生的。
假設你拋硬幣，正面朝上為1，反面朝上為0，連續拋256次，把每次拋的結果記錄下來，再轉換成十六進制數，就是一個比特幣私鑰。
What? 這么簡單？這么任性？
沒錯，比特幣的私鑰就是通過程序「拋256次硬幣」，隨機生成的。所以， 比特幣私鑰的本質是256位二進制數 。
每次拋硬幣，都有正反2面，所以拋256次，一共可以出現「2 x 2 x2 x 2……2 x 2x2」，即256個2相乘，也就是「2的256次方」種結果。 所以，比特幣的私鑰總數，理論上有「2的256次方」個。
註： 私鑰總數的實際值比上面的理論值略低，因為有一小部分私鑰不可用，但對總數影響微乎其微。
「2的256次方」是多大呢？它約等於「10的77次方」。那「10的77次方」又是多大呢？
如果我們居住的這個地球，海洋、岩石、地底下的岩漿全部用沙子來填充的話，整個地球的沙子數量大概是「10的30次方」。也就是說， 一個和地球一樣大，全部由沙子組成的星球，需要用到「10的30次方」粒沙子。
「10的77次方」比「10的30次方」大「10的47次方」倍，整整47個0。在比一個地球的沙子數量還要多「10的47次方」倍的比特幣私鑰集里，一個一個地試，破解出某個地址對應的私鑰，簡直比大海撈針還難。
所以，即便黑客有超級計算機，都無法暴力破解比特幣私鑰。
這就是為什麼很多人說 ， 「比特幣第一次通過技術手段，保證了個人的私有財產神聖不可侵犯」。
04
如果比超級計算機還要厲害？
雖然未來的 科技 如何發展誰都無法准確預測，但如果有一天，人類發明了比超級計算機、量子計算機還要厲害的計算機，比特幣私鑰不就不安全了嗎？
確實，很多人想知道量子計算機到底對比特幣的安全性有沒有威脅，如果有威脅，比特幣有哪些措施可以應對。
鑒於這個問題不是三言兩語能解釋清楚，後面我們會單獨開一篇文章，探討這個問題，敬請期待。
05
結語
當然，安全問題不僅僅牽涉到技術問題，也牽涉到私鑰的保存問題。 如果是因為自己私鑰保存不當，或是電腦中了病毒，或是使用的錢包軟體有漏洞或是有後門，導致私鑰被黑客竊走，那錢包里的比特幣安全性就無從談起了。
但是，因為自己的失誤導致私鑰被盜，這鍋不能讓比特幣背，不是嗎？
所以，如果有人拿比特幣被盜事件來質疑比特幣的安全性，你會怎麼回答他呢？
『叄』 量子計算機挖礦能把幣挖成負數么
能。根據量子力學計算得知，挖比特幣的過程其實就是重復執行一個SHA256的運算過程，量子計算機挖礦能把幣挖成負數，通過挖礦所產生的數字加密貨幣都會被其壟斷，加密貨幣的信任系統將會土崩瓦解。據科學家分析，一旦量子計算機出現，強大的算力將破解比特幣，比特幣將歸零。
『肆』 如何抵抗量子計算機的攻擊
就算有量子計算機，破解比特幣也不是那麼容易的事，基本不具實際可行價值。況且已經有更好的方案提出可讓BTC更加安全的抵禦量子攻擊，可以在必要時加入。你可以參考一下這個文章：http://bitcoinmagazine.com/6021/ ... and-how-we-can-fix/
『伍』 谷歌實現量子霸權，比特幣網路要被攻破了嗎
北京時間10月23日晚，「自然」雜志150周年紀念版發表了一篇論文，聲稱谷歌已經成功地實現了「量子霸權」。這一在量子領域被評為「你好世界」的事件立即占據了主流媒體的頭版，論文對「200秒內量子計算=地球上最強大的超級計算機一萬年」的描述成為整個互聯網的熱門話題。
目前除以太方、量子鏈等加密貨幣項目側重於量子電阻外，許多密碼學和量子密碼學專家在倡導盡快建立保障資金安全的問題上，據彭博科技記者威廉·圖頓上月在Twitter上透露，國家安全局目前一直在致力於相關技術的研究。因此，除非量子計算的威脅突然爆發，否則比特幣仍有時間應對它的到來。「比特幣是活的，共識在那裡，貨幣在那裡，如果不升級，它就不會因為演算法或漏洞而消失。但是量子電阻問題還沒有解決。隨著量子計算機的不斷發展和更多量子比特晶元的到來，這將仍然是懸在密碼貨幣頭上的達摩克利斯之劍。」
『陸』 量子計算機不會中病毒嗎
其實量子計算機對比特幣的威脅不在於挖礦,而在於對交易的攻擊。我們知道,比特幣的交易是由去中心化的密碼學認證完成的,而這個認證方式的核心是散列演算法。如果有量子計算機的話,可以製造碰撞(Grover演算法,多項式加速),用以偽造交易從而獲利。而因為比特幣的核心演算法已經固定,如果不改變演算法的話,無法增加密鑰長度,也就無法抵禦這種攻擊。不過,有實用的量子計算機的話,幹啥不比搞這種攻擊強……
滿意請~~
『柒』 比特幣價值將歸零谷歌計劃2029年前量子計算商用化
（思進註： 1994年，數學家Peter Shor公布了一種量子演算法，該演算法可以打破最常見的非對稱密碼演算法的安全性假設。這意味著擁有足夠大量子計算機的任何人，都可以使用此演算法通過公鑰反算出私鑰，從而偽造任何數字簽名。這是否意味著比特幣將會被量子計算機crack down…… 事實上，中心化的密鑰體系PKI，確實會有這個風險，因為大多數應用是CA+10的6次方。海量反編譯，是可以推算出中心密碼本的！也就是說，偽造PKI數字簽名是有可能的， 拭目以待吧……再轉發下文，和大家分享……）
谷歌計劃2029年前量子計算商用化，比特幣價值將歸零？
作者 | 新浪 財經
來源 | 華爾街見聞
量子計算何以對比特幣構成威脅？
在解釋這個問題前，需要先了解以下幾個知識點。
經典計算機採用二進制，用0和1構建了底層代碼的一切。量子計算機可以同時儲存和表示0和1疊加態。比特幣挖礦基於計算一種名為SHA-256的哈希函數（一種函數演算法，把任意一個字元串輸入SHA-256函數，都會輸出一個256位的二進制數）的正確值。每一個比特幣用戶在注冊的時候，系統都會生成一個隨機數，再對這個隨機數進行SHA256再進行hash160，產生一個叫做私鑰的字元串。作為數字簽名。私鑰可以對一串字元進行加密。而公鑰可以把私鑰加密之後的數據進行和解密。加密和解密的鑰匙不一樣的這種加密方式，稱之為非對稱加密。通過公鑰反算不出私鑰。如果私鑰遺失，那麼擁有者的比特幣就無法取出。
基於上述原因，由於SHA-256的正確值十分難計算，數量有限的比特幣才會變得極為稀缺和珍貴。同時由於經典計算機無法通過公鑰反算出私鑰，私人擁有的比特幣才無法被他人獲得。
但在1994年，數學家Peter Shor公布了一種量子演算法，該演算法可以打破最常見的非對稱密碼演算法的安全性假設。這意味著擁有足夠大量子計算機的任何人，都可以使用此演算法通過公鑰反算出私鑰，從而偽造任何數字簽名。
故而，在量子計算面前，比特幣的挖礦將變得輕而易舉，通過公鑰也能反算出私鑰。這令比特幣變得不再稀缺，也不再安全。
同時意味著比特幣的共識將產生崩塌，比特幣的價值也將趨零。
關於量子力學，廣為人知的還有光的波粒二象性、觀測者效應，和一個著名的思想試驗——薛定諤的貓。
量子世界是如此不合常理，以至於它曾令說出「上帝不會擲骰子「愛因斯坦，都感到困惑不解。
無論如何，量子計算機的出現，對經典計算機形成了巨大挑戰。而隨著量子計算研究進程的遞進，比特幣的破解，或許在2029年前就將成為可能。
谷歌的量子計算進程如何？
早在2019年，谷歌發表在《自然》雜志上的論文稱，其開發的54比特（其中53個量子比特可用）超導量子晶元「Sycamore」，對53比特、20深度的電路采樣一百萬次僅需200秒，最強的經典超級計算機Summit要得到類似的結果，則需要一萬年。基於這一突破，谷歌宣稱實現了「量子霸權「。
而近日在 Google I/O 大會上，領導谷歌 Quantum AI（量子 人工智慧）團隊的的科學家Hartmut Neven表示，谷歌計劃在2029年前建造數十億美元的量子計算機並將其正式商用。
谷歌的目標是建造有著100萬個量子比特的計算機。不過，谷歌同時表示，首先需要減少量子比特產生的錯誤，然後才能考慮將1000個量子比特一起構建為一個邏輯量子比特。這將為「量子晶體管」打下基礎，「量子晶體管」是未來量子計算機的基礎。目前谷歌的量子計算機只有不到100個量子比特。但要知道，互聯網誕生至今不過52年，第一台通用計算機誕生至今不過75年．
谷歌目前正在加利福尼亞州擴建一個新園區，用以專注於量子計算方面的研究工作，擴建工程將於2020年底正式完工。
在量子計算領域大舉投資和押注的公司，除了谷歌，還有IBM、D-Wave Systems、霍尼韋爾（Honeywell）。
IBM Research總監Dario Gil曾表示，2023年將是量子計算大面積使用的轉折點，屆時將能通過軟體實時查看和更新量子計算的狀態，而不再是通過以往的硬體調整。
高德納咨詢公司 （Gartner）副總裁Chirag Dekate表示，過去五年中，量子計算的創新速度超過了此前的30年，他還預計到2025年，將有近40%的大公司制定量子計算計劃。
關於對抗量子計算，目前已出現量子密碼學的相關研究。一個名為The Open Quantum Safe （OQS）的開源項目已於2016年啟動，目標為開發抗量子的密碼形式。
『捌』 比特幣真的崩了嗎
可能會崩潰。
第一個風險應該是雙花攻擊，但是這個需要足夠的計算能力，需要不惜一切代價和費用。目前最大的可能是量子計算機的大規模應用。但是，我覺得這些都是可以通過技術手段避免的。比特幣目前的重點之所以不是解決這個問題，主要是因為目前的發展重點不在這里。如果有一天量子計算機出來了，那麼可能會有相應的解決方案。第二個風險是項目實驗失敗，即比特幣最終未能解決實際問題。
其實隨著這幾年的發展，我覺得很多項目已經很成功了，比如以太坊。它的定位和比特幣不一樣。以太坊的主要定位是成為超級計算機，即實現可編程應用。我認為以太坊是目前最成功的公鏈，也是最有可能超越比特幣的公鏈。當然，這里的一切都沒有絕對，因為需要很多因素共同決定。
『玖』 為什麼說量子計算機會是比特幣的終結者
因為比特幣協議使用的是不對稱的加密貨幣，用其相應的公鑰驗證私鑰簽署的交易，以確保比特幣只能被合法所有人使用。使用當前可用計算機強制私鑰與公鑰保持一致不可行，但量子計算機卻可以解決不對稱加密貨幣的問題。
硬體和軟體的整合是這一過程的關鍵環節，量子計算能夠解決目前電腦無法解決的問題前也許還需要「數次迭代」也就是說由於現在都是基於布爾邏輯體系展開運的電子計算機。而量子原理邏輯是顛覆性的，要實現商業化需要整個量子產業鏈的完善配套和優化。其中包括硬體方面的、操作系統、軟體方面的方方面面的生態建設過程。走出實驗實到完全商用，少說也得5到10年的籌備完善過程。
『拾』 量子計算機會破壞比特幣和互聯網嗎
- 在當前情況下，量子計算機無法幫助進行比特幣挖礦
- 轉向量子計算機不會影響挖礦速度，因為隨著價格的飆升，挖礦難度也會增加
- 確實，量子演算法的推出將使傳統的加密貨幣系統面臨風險
在目前的情況下，我們沒有這樣的量子演算法，但是如果將來我們發現它，該怎麼辦？眾所周知，比特幣旨在識別挖礦速度，並且同樣提高了挖礦難度。意味著找到演算法後難度將變得更加復雜。
實際上，現在實際上不可能使用普通計算機進行挖礦，因此礦工使用ASIC晶元來挖比特幣。當前，使用了兩種加密貨幣，RSA和橢圓曲線加密貨幣。實際上，這兩種加密貨幣方法都容易受到量子計算機的攻擊。 根據Anastasia的說法，我們只需要2500 cubits即可中斷algoant中斷EC，而需要約4000 cubit才能中斷RSA。
黑客可以識別比特幣錢包地址在當前情況下，硬分叉是不可能的，因為許多用戶丟失了他們的錢包地址和硬幣。現在，令人擔憂的因素是，量子計算機可以輕松地幫助追蹤那些丟失的錢包，而黑客可以使用此類計算機解密並獲取此類丟失的硬幣。
但是，主要的關注點是量子計算機的研究。此類計算機系統的進入將使加密貨幣系統面臨風險。該系統可能是比特幣的破壞者。