區塊鏈及其應用的主要賣點是，考慮到當前的計算技術狀態，加密安全的分佈式分類帳在正常情況下幾乎“牢不可破”。然而，它的有效性在很大程度上取決於“技術狀態”假設。如果計算髮生模式轉變，現代基於區塊鏈的系統可能會變得容易受到設計中未考慮的威脅。但是，這種情況在短期內發生的威脅有多緊急？
物理學家在過去三十年中為構建可操作的量子計算機而取得的進展很快就會促成這種轉變。作為一個里程碑，稱為“量子至上”，量子計算機在特定任務上勝過傳統計算機，現在可以在任何一天到達 ，基於量子的設備是否能夠“殺死”區塊鏈的問題成為人們關注的焦點。 。
量子計算的入門讀物
甲量子計算機是使用量子力學的原理來執行計算的任何裝置。為了存儲和操作信息，常規計算機使用稱為位的二進制單元，它可以表示兩種可能狀態之一：0或1.量子機器依賴量子位（或量子位），它們可以同時為0和1 。這種稱為疊加的現象 允許這些設備比基於比特的設備更快地執行某些任務。
量子理論中的另一個基本術語是 糾纏。當兩個粒子糾纏在一起時，它們存在於相同的量子狀態，並且如果提示其對等體相應地改變狀態則改變狀態，無論兩者在物理空間中有多遠。以這種方式配對量子比特導致量子計算機的計算能力呈指數增長。
進行計算所必需的疊加狀態難以實現且難以維護。物理學家使用激光和微波束將量子比特置於這種工作狀態，然後採用一系列技術來保持它免受最輕微的溫度波動，噪聲和電磁波的影響。由於工作條件的脆弱性，目前的量子計算機非常容易出錯，在大多數操作可以執行之前，它在一個稱為退相干的過程中消失 。
量子計算能力取決於機器可以同時利用多少量子位。在20世紀90年代末在最初的實驗取得了不起眼的兩個量子比特開始，最強大的量子計算機的今天，由谷歌操作，可以使用多達72個量子位。
量子計算機和區塊鏈
承認所有傳統 保留意見，區塊鏈的不可變性和無與倫比的安全性的想法被廣泛接受：它是公眾對數字資產的信任並促進大規模採用的基礎。然而，量子計算的出現可能會危害公鑰加密的完整性，公鑰加密是區塊鏈安全的支柱。
雖然量子計算機的潛在應用範圍很廣，但在區塊鏈技術和密碼學的背景下最相關的一個是比任何現有的超級計算機更快地運行特定算法的能力。最廣泛討論的推測用例之一是運行著名的 Shor算法進行因子分解，這可能會使許多當代加密技術過時。
俄羅斯量子中心的一組研究人員在“自然”雜誌的一篇文章中觀察到，一個潛在的風險源於區塊鏈安全嚴重依賴於單向數學函數的事實 - 這些函數易於運行，但更加困難反向計算。這些功能用於生成數字簽名和驗證分類帳上的交易。
配備功能性量子設備的罪犯將能夠以極快的速度執行反向計算，這將使他們能夠偽造簽名，冒充其他用戶並獲得對其數字資產的訪問權。在挖掘的背景下，這樣的惡意行為者可以接管更新分類賬，操縱交易歷史和雙倍花錢的過程。
俄羅斯研究人員建議加密系統的架構師應立即開始採取預防措施。一種解決方案可能是用量子抗性密碼取代傳統的數字簽名 - 這種安全算法專門設計用於抵禦來自足夠強大的量子計算機的攻擊。俄羅斯物理學家提出的另一種補救措施只有在量子互聯網出現的情況下才可用，而量子互聯網仍然存在幾十年之後。這種基於遠程糾纏量子粒子之間連接的預期無線通信架構將解鎖大量新的區塊鏈模型和設計。
這與新西蘭維多利亞大學的Del Rajan和Matt Visser在最近的一篇研究論文中表達的令人費解的想法有些一致 。他們提出放棄使用量子加密技術，並直接跳躍使區塊鏈成為一個基於量子的系統。他們的模型描述了一個基於量子比特的區塊鏈，它不僅在空間中糾纏，而且在時間上糾纏在一起。如果不完全破壞粒子，那麼回顧性地改變由單個粒子的狀態隨時間變化的歷史編碼的交易記錄的嘗試是不可能的。然而，在量子互聯網啟動並運行之前，這種模型的實現是不可能的。
從業者稱重
雖然學術界提出的未來主義解決方案可能需要幾十年的時間，但量子計算和量子密碼學的大量實踐研究和開發正在進行中。Cointelegraph調查的量子計算應用專家對量子威脅的直接性有不同的看法。麻省理工學院研究員兼首席執行官兼預測分析平臺Endor Protocol的聯合創始人Yaniv Altshuler說：
“量子計算機變得異常強大，而且它們的發展速度超過了大多數人的預期。但是，他們的能力不會破壞區塊鏈。每年，當新硬件發佈時，它重新引發了對區塊鏈完整性的擔憂，但沒有證據表明量子計算可能會破壞區塊鏈。“
量子計算公司IonQ的首席運營官斯圖爾特艾倫認為，當量子計算機變得足夠強大以危及當今區塊鏈的完整性時，安全系統將轉向能夠包含它們的算法：
“量子計算機在短期內沒有打破區塊鏈密碼的真正威脅。如果確實發生這種情況，密碼學將轉向更多量子證明算法。量子計算機能夠打破區塊鏈密碼學至少十年了。“
然而，其他人並不完全贊同這種樂觀的看法。
ILCoin的執行董事Norbert Goffa對量子供電礦池的潛在出現表達了他的擔憂：
“如果有人擁有基於量子的礦池，那麼很容易控制其他人。[...]今天我們沒有任何基於量子的採礦機器。另一方面，許多公司一直致力於基於量子的計算技術。我們相信在未來五年內它可能是真實的。也許更少，誰知道呢？“
QBRICS公司首席執行官兼聯合創始人Rakesh Ramachandran強調，量子計算幾乎可以在幾乎所有使用密碼學的領域產生影響。他說，在區塊鏈技術的情況下，我們可能會發生系統性轉變：
“量子計算機不僅會重新定義區塊鏈的密碼學，而且還會重新定義加密應用的密碼學，包括網上銀行網站等簡單的東西。正在進行大量研究和工作以減輕影響並轉向量子抗性密碼術或後量子密碼術。 “然而，區塊鏈的挑戰不僅僅是量子計算所代表的威脅，還有區塊鏈如何遷移到新版本的密碼學的範圍。”
在量子計算機對區塊鏈的完整性構成威脅之前，所有專家都提供了令人驚訝的類似估計，即我們有多少時間在5到10年的範圍內變化。他們在處理潛在的量子攻擊方面的方法也相當一致：大多數人都同意逐步轉向量子抗性加密技術，以及建立支持它的基礎設施。區塊鏈必須發展，但量子計算技術不太可能從根本上威脅它們的存在。