NO.2 量子计算机与区块链安全

哈哈

相信小朋友们都对量子卫星耳熟能详了，今天就让我们小小的了解一下量子计算机与区块链。

白

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★量子密码学设备★

量子密码学设备，它利用纠缠原理对只有发送方和接收方才能访问的数据进行编码。区块链，一种数字工具，它使用加密技术来保护信息免受未经授权的更改，是比特币密码的基础。

Aleksey K. Fedorov, Evgeniy O. Kiktenko 和 Alexander I. Lvovsky.警告说: “除非比特币和其他加密货币集成量子技术, 否则它们将会崩溃。”

Q

&

A

量子技术这么厉害的吗？

要知道在价值超过1500亿美元的市场中，区块链从金融和制造业到医疗保健，及与其产业链相关的产品上无处不在。当信息是金钱时，数据安全、透明度和问责制至关重要。区块链是一种安全的数字记录或分类帐。它是由全球用户共同维护的，网络内外的任何一方都可以通过简单的计算来检查分类账的完整性。

块链安全依赖于“单向”的数学函数。这些数据在常规计算机上运行起来很简单，而且很难反过来计算。例如，乘以两个大的素数很容易，但是要找到给定产品的素数因子是困难的——这需要传统计算机多年才能解决。这些函数用于生成用户引用的数字签名，以向其他人验证自己。这些都是易于检查和极其难以伪造。然而，在十年内，量子计算机将能够计算用于保护互联网和金融交易的单向功能，包括锁链。广泛部署的单向加密将立即过时。（选自《nature》）

接下来让我们看一下量子优势吧~

量子计算机利用物理效应，如态叠加和纠缠，来执行计算任务。一个配备量子计算机的作弊者可以使用Sor算法来伪造任何数字签名，模拟用户和适当的数字资产。不过这将需要一个通用量子计算机。当然量子技术还提供了增强锁链安全性和性能的机会。量子安全加密。量子通信是固有的认证-没有用户能够模拟另一个。这种技术利用单个光粒子（光子）的状态来编码并传送它们。基础物理学规定量子态不能在不被改变的情况下被复制或测量。任何窃听者都将立即被发现。

当然，量子计算机的使用也是有很大限制的。

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其限制就是量子密码网络的复杂性和成本。当前的协议要求网络中的每个节点通过光纤通道彼此连接，因为对任何中间节点都不信任，因此所有的通信必须是直接的。光纤中的光子损耗是另一个挑战。

解决办法是开发一个量子中继器，利用量子隐形传态和量子光学存储器在通信双方之间分配纠缠态。虽然从长远来看，它们也可以被破译，但依然有很长的路要走。

文案|物理183宣传委员 林雪晴

编辑、排版|18级年级会文宣 孙婉淇

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