亡區塊鏈的，不是黎曼猜想，是這貨……
最近，一個90歲的老爺子讓玩區塊鏈的人捏了一把汗。
菲爾茲獎和阿貝爾獎雙料得主、英國皇家學會前主席，邁克爾·阿蒂亞（Michael Atiyah）爵士宣稱自己證明了黎曼猜想。
本來黎曼猜想是數學問題，跟區塊鏈八竿子打不著的，但網上傳言，它的證明能對區塊鏈造成影響，甚至毀滅加密貨幣？！
“黎曼猜想被證明，基於RSA的區塊鏈專案都將湮滅！”
“區塊鏈的加密演算法就要被破解了！”
“區塊鏈要亡！”
……
熊市漫漫，大家日子都不好過，這倒好，一下子湮滅了！當初高喊“allin區塊鏈”“順我者昌逆我者亡”的徐小平們豈不是要抓瞎？
小六一聽訊息，也是虎軀一震，著實張（xing）皇（fen）了一陣。
好在之後，事情朝著鬧劇的方向發展了。
據報道，阿蒂亞老爺子的演講時間為45分鐘，其中25分鐘在回顧歷史，只有3分多鐘在講他如何使用了一個簡單的反證法，就證明了159年來無人能攻克的黎曼猜想。
而證明內容本身，只有一頁PPT……
醒過神的磚家們紛紛闢謠“毀滅說”：
市場上的加密貨幣幾乎都是由雜湊運算函式和數字加密證書兩方面構成的。
雜湊演算法和素數無關。
加密演算法，如果是橢圓曲線數字簽名，和素數分解沒什麼關係；如果是基於RSA演算法實現的非對稱加密，實際上是在做素數分解，和黎曼猜想的找素數關係不大。
反正一句話：無論黎曼猜想證明與否，與區塊鏈都沒幾毛錢關係。
就這麼著，區塊鏈和加密貨幣躲過一劫。
不過話說回來，即便阿蒂亞老爺子這回沒有毀滅區塊鏈，區塊鏈自己卻長期活在一片陰影裡，頭上始終懸著一把達摩什麼斯之劍。
這把劍，就是量子計算機。
一
量子計算機，顛覆、革命、科幻，作為一把劍，它簡直碉堡了。
理想狀態下，量子計算機將會顛覆傳統密碼學以及基於密碼學一系列領域，區塊鏈和加密貨幣一樣會面臨滅頂之災。
新加坡國立大學的研究人員指出，量子計算機可以很容易地反過來執行用公鑰推定私鑰的過程，每個人的私鑰都會被輕易地推斷出來。
在量子計算機面前，即使幣王比特幣，其安全機制依然會像紙糊的一般。
那量子計算機跟區塊鏈是如何發生關係的呢？
先來說加密貨幣的加密技術。
全世界所有加密貨幣的加密方式無非是“對稱加密”和“非對稱加密”兩大類。
對稱加密是採用單鑰密碼系統的加密方法，非對稱加密則是指為滿足安全性需求和所有權驗證需求，而整合到區塊鏈中的加密技術。
目前，區塊鏈應用較廣的就是非對稱加密演算法，其代表有RSA、ECC等。
非對稱加密演算法在加密和解密過程中使用兩個非對稱的密碼，分別稱為公鑰和私鑰。
當用其中一個祕匙(公鑰或私鑰)加密資訊後，只有另一個對應的祕匙才能解開。公鑰可向其他人公開，私鑰則保密，其他人無法通過該公鑰推算出相應的私鑰。
以RSA演算法為例，明文和祕匙都是數字。
其加密公式為：密文=明文a % b ，即，密文是將明文的a次方對b求餘數的結果。a和b共同構成了RSA加密演算法的公鑰。
解密公式為：明文=密文c % b ，即，明文是密文的c次方對b求餘。c和b則共同構成了RSA的私鑰。
其中，組成祕匙的abcd不是隨便取的，而是由特定演算法生成的。
在RSA演算法中，生成祕鑰的方式是：隨機生成兩個超大的素數（一般是幾百位），相乘得到一個合數，破解密碼需要將合數分解，找到那兩個素數。
用素數相乘來進行RSA演算法加密，破解起來十分困難。因為素數越大，破解的難度幾乎是呈幾何性倍增。
正因為此，當下數字貨幣的加密技術是安全的。
再來看量子計算機。
不同於通過二進位制位元處理資訊的經典計算機，量子計算機開發量子位元（qubits）擁有在多個狀態下同時存在的能力，在處理資料時量子位可以同時處於0和1兩個狀態，這是由量子疊加特性決定的。
傳統計算機中的電晶體一次只能處於0或1的狀態，只能按時間順序來處理資料，而量子計算機能做到超並行運算。
簡單來說，N次量子運算相當於完成了2的N次方個數據的並行處理。
三個量子位元可以同時代表8（=23）種狀態；5個量子位元則可以同時代表32（=25）種狀態。48的話，就會得到281,474,976,710,656（=248）個可能。
而當實現500個量子位元的糾纏時，就可以同時產生2500種操作和運算，這個數字比地球上已知的原子數還要多……
在如此恐怖的計算能力面前，RSA演算法中的合數分解就會變得輕而易舉，即使世界上最安全的密碼，也只能表現得弱雞一般。
二
有個比喻很有意思。
說是如果把區塊鏈的解密過程比為走迷宮，經典計算機的做法是一條路一條路的走，直到嘗試出一條正確的路。
量子計算機則是開啟了上帝視角，直接給你一張迷宮平面圖，讓俯瞰整個迷宮，找到正確的路再走。
中國科學技術大學潘建偉教授表示：“當量子位元的操縱數量達到5個位元就能超越早期經典計算機，25個左右的時候，就能和現在的普通計算機計算能力相當。”
而以目前的區塊鏈技術水平，有觀點認為，只需要一個4000量子位元的量子計算機就可以輕鬆瓦解。
中科院微電子研究所吳振華表示：
“這個是有依據的，是比對了列舉法破解區塊鏈所需要的計算能力和4000個量子位元的計算能力之後做出的判斷。當然要求也很高，需要4000個量子糾纏的位元，同時要保證極低的錯誤率。”
鑑於量子計算的恐怖能力，列強們也開始了一場前所未有的“量子霸權”爭奪戰。
美國、中國、歐盟與日本等紛紛摩拳擦掌，並帶動了該領域的投資增長。
歐盟在2016年宣佈投入10億歐元支援量子計算研究，美國僅政府的投資即達每年3.5億美元。中國也在大力投入，目前正在籌建量子資訊國家實驗室，一期總投資約70億元。
9月13日，美國眾議院通過了關於量子資訊科學的立法，以“制定統一的國家量子戰略”，到2023年將授權13億美元的資金。
而在6月，白宮還曾宣佈在國家科學技術委員會成立一個新的小組委員會，以協調量子資訊科學的研究。
與此同時，IBM、谷歌、英特爾，包括國內的BAT，大公司也正在加大該領域研發與商業探索的力度。
2017年5月，中國研發團隊開發首臺10量子位元計算機原型機。
2017年11月，美國IBM公佈了20量子位元原型機。
在2018 CES大展上，IBM又把自研的50量子位元計算機原型機公諸於世。
圖為IBM研製的50量子位元原型機，形如吊燈
2018年3月，谷歌宣佈推出一款72個量子位元的通用量子計算機Bristlecone，實現了1%的低錯誤率，與9個量子位元的量子計算機持平。
不過，儘管IBM、谷歌等宣佈實現了量子計算機原型機，但這些量子位元並沒有形成糾纏態，在應用方面並沒有太大實際意義。
7月，潘建偉教授及其團隊在國際上首次實現了18個光量子位元的糾纏，重新整理了當時所有物理體系中最大量子糾纏態製備的世界紀錄。
《財富》雜誌預測，能夠威脅區塊鏈的量子計算機將在10年內被造出來。
三
量子計算機使得密碼形同虛設，區塊鏈就只有束手等死的份兒？還不至於。
目前，量子計算仍處於發展的萌芽期，大量前沿技術還停留在理論研究層面。
已問世的量子計算機，不管是中科院，還是微軟、谷歌、IBM，基本還都是“小兒科”，想要摧毀區塊鏈目前來講還嫩了點。
即使根據《財富》的預測，也還有10年的時間。
10年，可以讓區塊鏈以及加密技術做很多事情。而目前，已經有人開始行動了。
應對“量子危機”的密碼研究，主要集中於基於格密碼、基於編碼的密碼系統、多元密碼以及基於雜湊演算法簽名等領域。
雜湊是區塊鏈中最常見的加密技術。
經過多年的發展，XMSS和SPHINCS雜湊簽名體制因其在簽名長度和執行速度方面的優勢得到較多關注，國際網際網路工程任務組當前還在試圖推進並完成XMSS簽名的標準化工作。
基於格密碼系統同樣被寄予厚望，在過去十年中得到了最為廣泛的關注。
在格密碼系統中，所有可能的祕匙選擇方式都能夠形成足夠的困難性。目前，NTRU密碼以及帶錯誤學習問題是基於格密碼系統發展實用前景最好的兩種方式。
與大數分解和離散對數問題不同，目前沒有量子演算法可以藉助量子計算機對基於格密碼系統進行破解。
為應對量子計算機，區塊鏈還有一狠招：量子化。
在一項最新研究中，科學家們提出了一個“量子區塊鏈”的概念設計。
今年4月，在位於莫斯科的俄羅斯國家量子研究中心，研究人員建造、測試了一個量子區塊鏈系統，並在俄羅斯最大的銀行——Gazprom銀行成功進行了演示驗證。
據稱，該系統將量子加密技術引入區塊鏈，能夠監測任何干擾和竊聽，確保資訊保安穩定傳輸，彌補了當前區塊鏈系統有可能被量子計算機破譯的漏洞，成為目前理論上不可攻破的網路安全體系。
最新的訊息是，9月，世界上第一個量子區塊鏈實驗室已在迪拜啟動了。
量子區塊鏈聽著比量子計算機玄乎，但理論上依然依賴於量子糾纏。
量子糾纏，是關於量子力學理論最著名的預測 ：即使相距遙遠，一個粒子的行為也會影響另一個的狀態 。
量子計算機通常依賴於空間上的糾纏，量子區塊鏈則依賴時間上的糾纏，區塊中的記錄被編碼為一系列按照時間順序彼此糾纏的光子，這些光子即使是沒有同時存在過的。
由於構成量子區塊鏈的區塊會在由量子計算機構成的網路之中相互傳輸，編碼每個區塊的光子得以被建立、再被組成網路的節點吸收。
因為在當前時間下不復存在，黑客無法對以往的任何光子編碼記錄進行篡改，只能對最新編碼的光子進行篡改。
但這會使最新區塊無效化，同時通知其它節點網路遭遇黑客入侵。
量子計算機代表著無限可能的未來，區塊鏈是當下比新零售更火的名詞，兩者的博弈有點像道高一尺魔高一丈。
So，在殺死區塊鏈這件事情上，黎曼猜想幹不了，因為沒幾毛錢關係，寄予厚望的量子計算機也夠嗆，因為太遙遠。
究竟誰能幹死區塊鏈呢？或許就只有貪婪的人心吧。
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