量子区块链:基于量子力学的分散、加密和分布式数据库

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除了打破区块链加密，另一个担忧是量子计算机可能会取代传统的加密货币挖掘计算机。理论上，如果这些计算机能够与传统的采矿设备相比（如 ASIC）采矿速度更快，可能导致资产价格不稳定，51% 攻击和采矿权极端集中。但需要注意的是，这主要是对比特币等工作量证明区块链的关注，通常不会影响基于权益证明的共识模型。由于环境问题等因素，以太坊等大部分工作量证明区块链正在转向不涉及计算密集型采矿的权益证明等共识模型。
尽管有这些计算和估计，但并不是所有的专家都相信量子计算能够有效地破解区块链，并使传统密码过时。例如，有些人认为比特币使用 SHA-256 加密可能是抗量子的。即使量子计算机能够解决当前的区块链加密方法，也可能需要10到20年，使区块链密码学家在开发新的、更强大的加密方法方面处于领先地位。
另外，椭圆曲线加密最常见的替代方案 RSA 加密也可能具有一定的量子抗性。虽然椭圆曲线加密在传统解密中被认为比 更重要RSA 加密更安全，但专家建议量子解密可能相反。此外，即使 RSA 最终成为可破解量子，软分叉和不断变化的钱包地址也可能减少量子计算机破坏区块链或窃取加密货币的大部分实际能力。
量子计算能否与未来区块链融合或增强？

虽然有些人认为量子计算可能会破坏我们所知道的区块链和加密货币，但其他人认为量子加密可以与区块链相结合，以创建比今天的协议更安全的区块链。理论上，这些区块链将对传统的黑客攻击和量子计算机攻击有很强的抵抗力。
具体来说，专家认为，可以用量子密钥代替传统的区块链密码学方法，如非对称密钥算法和上述椭圆曲线乘法的哈希函数。
量子密钥密码术又称量子密钥分发 (QKD)，通过在光链路上以光子的形式发送光的量子粒子来运行。正如我们前面提到的，窃听者将有效地取消对传输光子的验证交易。
这些量子密钥需要一次性密码 (OTP) 加密一起使用，生成只能使用一次的密钥。
李春堂、徐银松、唐嘉豪、刘文杰在量子计算杂志上发表了一篇题为《量子区块链：基于量子力学的分散、加密和分布式数据库》的迷人论文，详细介绍了量子计算在未来区块链中的应用；特别是节点选择是区块链的主要问题。量子区块链协议可以使用量子随机数生成器来选择随机选择的验证节点，而不是当前的随机方法。
该论文认为，量子区块链也可能使用一种新的量子拜占庭协议来取代经典的拜占庭协议，它将使用量子加密。虽然在这方面具有很高的理论性，但它不仅有助于防止 51% 的攻击，而且还可以创建基于量子加密的新的、高度安全的加密货币。

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