區塊鏈密碼術是保護加密貨幣和其他數字資產免受黑客和其他網路攻擊的核心。公鑰加密為每個用戶提供公鑰和私鑰，這些攻擊極難通過暴力攻擊進行猜測，至少使用當今的計算資源。然而，量子計算的發展將使蠻力攻擊在未來變得更加容易。
在這裡，我們將深入探討量子計算機如何成功攻擊現有的區塊鏈密碼術。考慮到一些項目已經取得進展，我們還將研究如何利用量子機器來保護區塊鏈。
量子計算機如何打破區塊鏈密碼學？
區塊鏈使用公鑰加密，每個用戶都有一個公鑰和私鑰來保護他們的數字資產。這些密鑰是使用稱為素數因子分解的加密方法生成的，該方法是所有現代密碼術的支柱。
素數因子分解背後的數學原理是，通過乘以素數可以產生任何數量，無論多大。使用素數生成任何數字都相對容易。然而，逆轉過程並確定哪些素數乘以產生一個數字變大的特定值變得非常困難。這種逆轉稱為素數因子分解。
使用較小的值可以很容易地將質數分解，但是對於大數字幾乎不可能。圖片來源：varsitytutors.com
密鑰加密和素數因子分解
區塊鏈密碼術依賴於素數因子分解來鏈接公鑰和私鑰。私鑰的素數因子是私鑰的形式。因為今天的計算機，即使利用網路的優勢，也無法考慮私鑰，我們的數字資產可以保持對攻擊者的安全。
例如，在2009年，研究人員使用計算機網路嘗試將數字長度調整為232位。一台計算機發動這種攻擊需要相當於2000年的時間。然而，計算機安全專家認為這是一種不可接受的風險。因此，當前的加密標準使用309位長的素數。
與當今的計算機相比，量子計算機每秒能夠執行數千次計算，甚至可以解決網路效應問題。量子機器仍處於相對早期的開發階段。然而，它認為在未來十年內，量子計算機將變得足以打破現有的區塊鏈密碼術。
IBM只是開發強大量子計算機的公司之一。圖片來源：IBM
因此，區塊鏈開發人員社區面臨的挑戰之一是確保現有的區塊鏈具有足夠的彈性，能夠承受量子計算機的攻擊。
量子計算對區塊鏈的特殊威脅
由於所有當前的網路安全都依賴於使用素數因子分解的加密，因此量子計算的出現不僅僅是對區塊鏈加密的威脅。它對整個互聯網和所有連接的計算機都有影響。但是，集中式實體幾乎控制著區塊鏈之外的所有網站和網路。因此，在網路或網站上實施升級不是一個重大問題。
另一方面，分散的網路控制區塊鏈。權力下放意味著網路上的每台計算機必須同意同時升級才能使升級變為活動狀態。不僅如此，因為區塊鏈密碼的量子威脅是公鑰和私鑰特有的，那麼所有錢包都需要升級到新軟體以確保量子阻力。
