如何建立一个量子区块链来保护区块链数据

如何用量子区块链的力量来停止量子计算。我们还没有看到区块链带来的足够优势，但公司和科学家已经接近推出一项理论上可以打破它的技术：量子计算机。

这种机器与传统计算机相比，能以指数速度计算数据。今年早些时候，谷歌开始对量子计算机芯片Bristlecone进行测试，其创建者认为该芯片将很快实现量子优势，届时它就能超越世界上最快的超级计算机。

这种技术破坏了区块链的基本特性：安全性。量子计算机非常强大，黑客可以利用它们破解用于保护区块链数据的加密代码。

纽约大学和中国及日本的研究人员发表的一篇论文称：“展望未来的区块链，人们可以想象一场奇特的密码学与量子算法之间的量子军备竞赛。”

因此，解决办法似乎很明显：解铃还须系铃人。建立一个量子区块链。

量子区块链与爱因斯坦

首先，让我们来讨论什么是量子计算机，以及为什么这项技术比普通计算机强大的多。要做到这一点，我们需要了解一些物理知识。爱因斯坦的广义相对论确立了宇宙如何大规模运作的规则：黑洞、大爆炸、引力波、时空曲率。

量子力学适用于非常小，甚至比原子都小的东西。在这个奇怪的世界里，爱因斯坦的规则被打破了。粒子自发地出现，然后消失。位于世界一边的粒子可以影响数千英里以外的粒子，这是爱因斯坦所说的远处的怪异行为，我们称之为entanglement（纠缠）。（科学家们还没有弄清楚原因。）

在正常情况下，计算需要将数据编码到位上，由1或0表示。在这个特殊量子世界中，数据可以同时以1和0的形式存在。因此，量子计算机可以同时进行许多不同的计算，使它们比普通计算机快得多。

为了抵御拥有量子计算机的黑客，新西兰惠灵顿大学的研究人员建议建造一个量子区块链。这是一个混乱的结构。

回想一下这个诡异的场景，其中的粒子可以被entanglement（纠缠），即使它们的位置相隔数英里。根据量子力学，存在于不同时间点的粒子也可以连接起来。换句话说，2018年的粒子可以在3018年影响粒子。因此，entanglement（纠缠）既适用于时间，也适用于空间。

研究人员建议构建一个利用这一奇怪现象的区块链。具体来说，它们将以一种将块中的当前记录链接到仅存于过去的记录的方式，对区块链进行编码。研究人员说，这项技术将为区块链提供更好的安全性。使用普遍的区块链，系统将检测到试图更改块的行为，并防止在链上创建更多的块。

有了量子区块链，现在和过去同时存在。干扰当前块中编码的当前光子将自动改变以前块中编码的光子，从而使整个链无效。这是因为，在量子世界里，现在的光子和过去的光子在某种程度上是交织在一起的，尽管后者在现在已经不存在了。除非它们能够回到过去，否则黑客显然不能瞄准过去只存在的光子。

研究人员的报告说：“量子区块链增加了一个更大的好处，即攻击者甚至无法试图访问之前的光子，因为它们已经不复存在。它们最多只能尝试篡改最后剩余的光子，这将使整个状态失效。因此，在量子信息的这一应用中，我们看到时间纠缠比空间纠缠提供了更大的安全优点。”

最大的收获是，我们正处于创造和使用能够影响时间本身的技术的尖端。我们可以在现在做改变过去的事情。换句话说，量子区块链可能是第一个真实时光机存在的证据。