如何建立一個(gè)量子區(qū)塊鏈來(lái)保護(hù)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)

如何用量子區(qū)塊鏈的力量來(lái)停止量子計(jì)算。我們還沒(méi)有看到區(qū)塊鏈帶來(lái)的足夠優(yōu)勢(shì)，但公司和科學(xué)家已經(jīng)接近推出一項(xiàng)理論上可以打破它的技術(shù)：量子計(jì)算機(jī)。

這種機(jī)器與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，能以指數(shù)速度計(jì)算數(shù)據(jù)。今年早些時(shí)候，谷歌開(kāi)始對(duì)量子計(jì)算機(jī)芯片Bristlecone進(jìn)行測(cè)試，其創(chuàng)建者認(rèn)為該芯片將很快實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)，屆時(shí)它就能超越世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

這種技術(shù)破壞了區(qū)塊鏈的基本特性：安全性。量子計(jì)算機(jī)非常強(qiáng)大，黑客可以利用它們破解用于保護(hù)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的加密代碼。

紐約大學(xué)和中國(guó)及日本的研究人員發(fā)表的一篇論文稱：“展望未來(lái)的區(qū)塊鏈，人們可以想象一場(chǎng)奇特的密碼學(xué)與量子算法之間的量子軍備競(jìng)賽?！?/p>

因此，解決辦法似乎很明顯：解鈴還須系鈴人。建立一個(gè)量子區(qū)塊鏈。

首先，讓我們來(lái)討論什么是量子計(jì)算機(jī)，以及為什么這項(xiàng)技術(shù)比普通計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的多。要做到這一點(diǎn)，我們需要了解一些物理知識(shí)。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論確立了宇宙如何大規(guī)模運(yùn)作的規(guī)則：黑洞、大爆炸、引力波、時(shí)空曲率。

量子力學(xué)適用于非常小，甚至比原子都小的東西。在這個(gè)奇怪的世界里，愛(ài)因斯坦的規(guī)則被打破了。粒子自發(fā)地出現(xiàn)，然后消失。位于世界一邊的粒子可以影響數(shù)千英里以外的粒子，這是愛(ài)因斯坦所說(shuō)的遠(yuǎn)處的怪異行為，我們稱之為entanglement（糾纏）。（科學(xué)家們還沒(méi)有弄清楚原因。）

在正常情況下，計(jì)算需要將數(shù)據(jù)編碼到位上，由1或0表示。在這個(gè)特殊量子世界中，數(shù)據(jù)可以同時(shí)以1和0的形式存在。因此，量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行許多不同的計(jì)算，使它們比普通計(jì)算機(jī)快得多。

為了抵御擁有量子計(jì)算機(jī)的黑客，新西蘭惠靈頓大學(xué)的研究人員建議建造一個(gè)量子區(qū)塊鏈。這是一個(gè)混亂的結(jié)構(gòu)。

回想一下這個(gè)詭異的場(chǎng)景，其中的粒子可以被entanglement（糾纏），即使它們的位置相隔數(shù)英里。根據(jù)量子力學(xué)，存在于不同時(shí)間點(diǎn)的粒子也可以連接起來(lái)。換句話說(shuō)，2018年的粒子可以在3018年影響粒子。因此，entanglement（糾纏）既適用于時(shí)間，也適用于空間。

研究人員建議構(gòu)建一個(gè)利用這一奇怪現(xiàn)象的區(qū)塊鏈。具體來(lái)說(shuō)，它們將以一種將塊中的當(dāng)前記錄鏈接到僅存于過(guò)去的記錄的方式，對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行編碼。研究人員說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)將為區(qū)塊鏈提供更好的安全性。使用普遍的區(qū)塊鏈，系統(tǒng)將檢測(cè)到試圖更改塊的行為，并防止在鏈上創(chuàng)建更多的塊。

有了量子區(qū)塊鏈，現(xiàn)在和過(guò)去同時(shí)存在。干擾當(dāng)前塊中編碼的當(dāng)前光子將自動(dòng)改變以前塊中編碼的光子，從而使整個(gè)鏈無(wú)效。這是因?yàn)?，在量子世界里，現(xiàn)在的光子和過(guò)去的光子在某種程度上是交織在一起的，盡管后者在現(xiàn)在已經(jīng)不存在了。除非它們能夠回到過(guò)去，否則黑客顯然不能瞄準(zhǔn)過(guò)去只存在的光子。

研究人員的報(bào)告說(shuō)：“量子區(qū)塊鏈增加了一個(gè)更大的好處，即攻擊者甚至無(wú)法試圖訪問(wèn)之前的光子，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)不復(fù)存在。它們最多只能嘗試篡改最后剩余的光子，這將使整個(gè)狀態(tài)失效。因此，在量子信息的這一應(yīng)用中，我們看到時(shí)間糾纏比空間糾纏提供了更大的安全優(yōu)點(diǎn)。”

最大的收獲是，我們正處于創(chuàng)造和使用能夠影響時(shí)間本身的技術(shù)的尖端。我們可以在現(xiàn)在做改變過(guò)去的事情。換句話說(shuō)，量子區(qū)塊鏈可能是第一個(gè)真實(shí)時(shí)光機(jī)存在的證據(jù)。