區塊鏈和量子計算的聯系在于量子計算機是否能夠破解區塊鏈使用的密碼學

區塊鏈的安全是它的一個核心功能，所以區塊鏈和量子計算的聯系在于量子計算機是否能夠破解區塊鏈使用的密碼學。這里面相關的密碼學是公鑰密碼系統和哈希函數等。公鑰密碼學目前廣泛的實現方案，比如說RSA方案確實會被量子計算機攻破，但是現在學界已經發明了替代這些會被量子計算直接攻破的方案，這些替代的方案叫做后量子密碼學。意思是說目前還沒有發現量子計算機可以破解這些方案，很快業界會有后量子密碼學的標準。

　　關于破解哈希函數，雖然量子計算機確實可以比經典計算機做的快，但是這個加速并不是非常巨大的加速，所以只需要把實現哈希函數的比特數數目增加，比如說加倍。量子計算機目前知道的算法也非常難攻破。所以綜合來講，基于我們目前知道的量子計算機的能力，只要我們謹慎的選擇，實現區塊鏈密碼學的方案，區塊鏈在量子計算機到了以后還會是安全的，這是一點。

　　第二，我們其實也很難排除未來如果量子算法有突破，上面的結論會不會被推翻了？我覺得是有可能，后量子密碼學應該叫做前量子密碼學，也就是說相對量子計算機的安全是在人們還沒有發現量子計算機可以攻破它之前才存在，畢竟我們現在其實沒有證明這些后量子密碼學的方案是不可能被攻破的，沒有證明，哈希函數的破解，我們有些證據。我個人20年前也參與了這方面的研究，有些證據說量子計算機很難去翻轉哈希函數，很難去破解哈希函數，但這些證據的假設也不一定成立，所以這聽起來好像我剛才說不用擔心，現在又說要擔心。

　　那么我最想表達的是說現代密碼學的一個特點是基于假設，基于什么假設？基于說有些問題是非常難算的，但是我們都沒有證明什么很難排除，因為算法的突破帶來了破解。這個問題不光是量子計算機有可能有算法突破，經典計算機有經典算法也有可能有突破。所以這就為什么說在實際使用中的密碼學必須經過學界和業界的廣泛深入的研究，才能來保證算法突破引起的攻破密碼是很困難的事情。所以我想講的是說，這個風險其實是整個密碼學的風險，不是區塊鏈本身的風險。

　　所以大家如果有想法，量子計算如果未來再有突破，經典算法有突破，那區塊鏈會不會就被突破了？確實有安全隱患，但是這個隱患并不比任何其他的使用密碼學的其他的應用更不安全，這是第二點。

　　第三點，也許您會想量子密碼，如果用量子來做密碼，是不是能夠比現在的區塊鏈帶來更高的安全？我覺得答案首先簡短的答案是確實，因為量子密碼學通過把安全放在物理理論的正確性上面也好，使得有些問題量子密碼的解決方案可以達到經典密碼學沒法達到的安全。兩個著名的案例，QKD（Quantum Key Distribution）所謂的量子密鑰分發和一個Random Number Generator量子隨機數的產生器。就像所有的密碼學應用一樣，區塊鏈的用戶之間的安全通信都會用到密鑰分發，隨機數的產生器其實所有的密碼學的協議都需要使用，所以區塊鏈本身原則上也在使用這兩個，它在實際的使用跟本身的設計上都會使用到剛才講的密鑰分發、隨機數產生器都會使用這些工具，所以區塊鏈也會受益于這兩個密碼學的成就。但是這兩個功能，他們跟區塊鏈使用的密碼學的功能其實是在邏輯上是獨立的，所以也不能說在原理上目前的量子密碼的這兩個主要的成就，會對區塊鏈有直接的幫助。我覺得是一個對所有密碼學的幫助，也會引發對區塊鏈的幫助，但不會是直接的最大幫助。

　　是不是有基于其他量子密碼學，然后比現在基于經典密碼學的區塊鏈更安全，所謂的量子區塊鏈會不會更安全呢？我想這是一個很好的研究問題，我個人并沒有去研究，但是我覺得是個很好的一個研究的課題。