量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。從計算的效率來看，由于量子力學疊加性的存在，目前某些已知的量子算法在處理問題時速度要明顯快于傳統的通用計算機。

在可見的將來，如果利用更高量子位的計算機對區塊鏈的加密算法進行破解，那么區塊鏈一直以來的安全性優勢是否就不復存在了呢？

網友：區塊鏈所基于的nonce-SHA256能在可預見的未來被算力暴增所攻破嗎？

區塊鏈靠著大量變換nonce值尋求一個被指定區域的hash值來保證安全以及貨幣的有價值性（需要大量算力）。但是我一直覺得區塊鏈不靠譜的原因是這只是基于現在計算機計算速度不夠高的情況下，如果10、20年內量子計算機或者其他革命技術被發明，那么不就整體攻破區塊鏈體系了嗎？

陳曉東：的確區塊鏈技術大量依賴了哈希算法的計算。舉一個例子：比特幣里面通用的地址生成過程如下表所示，里面包含了多次哈希值的計算，利用了兩種哈希算法：SHA256和RIPEMD160。

換一個場景，共識機制POW是如何尋（挖）找（礦）那個Nonce值得呢？基本過程如下：

假如說：已知明文Text，變換一個值 Nonce， 求SHA256（Text + Nonce）的結果是小于等于某個數值N，也就是說32Bytes或者256比特的數值里面高位至少有n個0。其查詢偽代碼（pseucode）如下：

可以說上面其實就是一種暴力（Brute force）破解法，這是因為目前SHA256沒有任何快速高效解法來反向推導出來。那么假如這個數值等于1，也就是說最多有可能要嘗試2^256次數才能找到那個Nonce值。而2^256是一個天文數字，是現在所有超級計算機加起來計算上億年都無法完成的計算（可能是現在全網計算能力的萬億*萬億*萬億倍在71430540814238958387154年完成，而太陽在5000000000年后能源耗凈）。

但是量子計算就是更擅長暴力計算的一種技術。因為普通的計算是以一個輸入元素為基本運算單位來進行一次運算，但是量子計算是以輸入一批元素或者是元素集合作為一次運算。假如說一種量子計算機有n個量子位（Qubit），那么它一次計算可以完成普通計算機的2^n次計算。但是目前全世界量子計算機可以實用的最高只有20個量子比特，也就是一次計算可以完成普通計算機的2^20次或者是1048576次。如果用它來破解SHA256，其實還是屬于蚍蜉撼樹。而且在區塊鏈里面的哈希值通常是經過2次哈希的計算，也就是說有2^256 x 2^256 = 2^512次計算可能。如果量子計算機有一天達到256個量子比特計算能力，那么仍然需要2^256次計算才能暴力破解。如果量子計算機有一天達到了512個量子比特計算能力，那么為啥不可以做三次或者以上的連續SHA256哈希呢？這就像是矛和盾的關系。

同樣的，我們來看一下密碼學里常用的像RSA/ECC/ECDSA之類的非對稱加密算法， 也就是說由私鑰可以推導出公鑰，但是反之就不行。這個意思就是沒有快捷路徑由公鑰去算出私鑰。而私鑰通常由1024比特位，甚至很多系統或者應用已經改成默認支持2048比特的私鑰生成和使用率。然而目前比特幣這樣的公鏈采用的是256比特位長度的私鑰，也就是說暴力破解私鑰需要計算接近2^256次。如果覺得因為量子計算機出現，這個計算次數不夠大了，那么很簡單，我們可以加大私鑰的位數，比如說改成2048比特位，也就是需要大約2^2048次計算來暴力破解，那么現有或者未來很長一段時間里面人類能發明的量子計算機都是無法破解的。而且可以持續水漲船高，來保持這種優勢的。另外一種和哈希組合類似，我們也可以連續對一個明文組合加密，里面加上一定的Salt，那么也同樣相當于增強了暴力破解所需的嘗試比特位數。除非是有人突然間發明了更高量子位的計算機而加密算法采用的比特位沒有提升，那么這種突然產生的優勢可以讓這個人獲得壓倒性的優勢而破解各種機密。不過這種可能性目前看來是小之又小的，大可不必杞人憂天。

另外再試想一下，如果我們改變哈希算法，利用量子加密技術，以彼之盾，防彼之矛呢？是不是這個問題就更加迎刃而解了。所以我們大家共同來拭目而待吧。