区块链技术将如何应对量子计算的威胁

区块链可能是最热门的新技术之一，但它在数据安全方面的记录仍然很少。另外，它将如何应对未来的变化，如量子计算？Gary Stevens解释了区块链的支持者如何利用技术实现固有的安全性。

随着现代商业世界在互联网上的大量运行，数据安全已成为企业和个人的一个关键话题。

加密技术的普及为在线用户传输机密或敏感信息（如财务记录或密码）提供了一定程度的保护。

如果数字传输没有加密，它就容易受到外部威胁的攻击。例如，如果您在连接到公共wi-fi热点时在一个不安全的网站上购买信用卡，那么连接到同一网络的任何黑客都可以很容易地截获和窃取数据。

比特币等加密货币的基础——区块链技术，因其高度安全而受到称赞。区块链中的每个事务都链接到周围的事务，这使得黑客很难操纵这些记录。

当然，区块链的安全结构只针对当前的计算能力进行了测试。那些投资于加密货币的人需要知道未来会发生什么，尤其是量子计算机的崛起。

鉴于普通计算机和量子计算机之间性能的巨大变化，我们有理由关注网络安全可能受到的影响。本文将概述量子计算的威胁以及区块链技术将如何对此作出反应。

密钥加密的工作原理

比特币等加密货币的运作方式与银行、信用卡和其他传统金融机构有着根本的不同。在区块链体系下，没有管理和监管货币流动的中央权力机构或政府。

相反，区块链构建在分布式节点的广泛网络上，每个节点都运行一系列算法，以维护所有事务的完整性。每次你交易一股比特币或者用数字钱包购物时，交易记录都会在全球复制。

区块链安全结构的核心是密钥加密的概念。当您创建一个新的加密货币帐户时，您将能够访问同时具有私钥和公钥的数字钱包。就像名字所暗示的那样，您永远不应该与任何其他个人共享您的私钥。每笔交易都会嵌入钱包的私钥，收件人会使用公钥验证你的身份。

顺便说一下，如果你拥有加密货币，并不希望有像发生在Mt.Gox和Coincheck事件中损失了数亿美元那样，那么现在正是熟悉不同版本数字钱包（冷，热，免费）的最佳时机。需要注意的是钱包是否连接到互联网。哪条路有危险！

量子计算机概述

由于分布式节点的P2P网络，区块链的加密方法对于大多数传统的黑客攻击都是安全的。在传统的银行系统中，攻击者可以渗透到中央数据库，获得您的帐号和余额。

如果黑客试图修改一块加密货币并重定向私钥，网络上的其他节点将会阻止该操作。理论上，黑客只有在能够同时修改超过50%的区块链节点的情况下，才能进行这样的更改。

今天的计算机没有能力执行这种定时攻击，但是量子计算机可能会带来新的威胁。量子计算是在所谓的量子位上运行的，它允许系统处理0到1之间的值，并提供指数级的性能能力。

为了能够操纵区块链，量子计算机必须运行一种能够计算质数和非常大的因数的算法。如果速度足够快，这种算法可以破解区块链元素上的私钥，使整个系统变得脆弱。

哈希值的重要性

对于加密货币爱好者来说，好消息是区块链技术除了密钥加密之外，还有第二层安全性。由于安全的哈希值算法，也称为SHA，区块链元素变得更加难以破解和公开。

许多网络公司使用SHA系统在数据库中存储敏感信息，尤其是密码。当您在其中一个站点输入密码时，算法将哈希值存储在数据库中，而不是存储在原始文本中。这将防止内部管理员和外部黑客看到密码。SHA被设计为单向函数，这意味着哈希值永远不能转换回其原始输入字符串。

比特币和许多其他顶级加密货币在所有交易中都使用SHA-256算法。这种级别的哈希值被认为是抵御基于量子的黑客攻击的强大屏障，但是它并不完全排除超级计算机成功执行攻击的可能性。

用户的数字私钥仅在发生区块链交换时使用。要让量子计算机插入事务并绕过密码和哈希值，它必须在事务开始和网络上其他节点验证之间的小时间间隔内修改哈希值。

考虑到验证在网络上执行的方式，此时对区块链进行量子攻击的担忧是最小的。为了成功地将被攻击的哈希值添加到区块链，攻击者需要控制所有节点的50%以上。

量子计算的保护

对于加密货币市场的投资者来说，还有更多的好消息。该领域的专家已经在努力设计专门针对量子计算攻击的区块链更新。量子抵抗账本是迄今为止最成熟的技术，目前正在接受安全审计。

与此同时，最明智的做法是只投资于已建立良好的加密货币。像比特币这样的平台拥有如此广泛的节点网络，目前和未来的安全威胁微乎其微。记住要尽可能保护你自己的区块链钱包，因为黑客总是会想方设法暴露个人账户。

量子互联网vs经典互联网

普通网络用户可能会问：“这个由量子计算机驱动的新互联网将会是什么样子？”事情是这样的。在短期内，大多数网站的创建和设计仍将遵循可靠和真实的基本原则。真正的变化在于计算机本身，它将以令人难以置信的速度，以经典计算机羡慕的速度进行计算。

从长远来看，情况可能会有所不同。

底线

50年前，当计算机出现时，我们是否期望口袋里装着它们强大的后代？当我们展望未来数年的时候，没有人能够确切地知道量子计算机将如何改变计算和社会，或者它或区块链是否会继续存在，或者完全被其他东西取代。

唯一可以肯定的是，网络格局将会改变。五十年后再来完善这篇文章。在那之前，请坚持住。