如何建立一個量子區(qū)塊鏈來保護區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)

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

這種機器與傳統(tǒng)計算機相比，能以指數(shù)速度計算數(shù)據(jù)。今年早些時候，谷歌開始對量子計算機芯片Bristlecone進行測試，其創(chuàng)建者認為該芯片將很快實現(xiàn)量子優(yōu)勢，屆時它就能超越世界上最快的超級計算機。

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

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

因此，解決辦法似乎很明顯：解鈴還須系鈴人。建立一個量子區(qū)塊鏈。

量子區(qū)塊鏈與愛因斯坦

首先，讓我們來討論什么是量子計算機，以及為什么這項技術(shù)比普通計算機強大的多。要做到這一點，我們需要了解一些物理知識。愛因斯坦的廣義相對論確立了宇宙如何大規(guī)模運作的規(guī)則：黑洞、大爆炸、引力波、時空曲率。

量子力學適用于非常小，甚至比原子都小的東西。在這個奇怪的世界里，愛因斯坦的規(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，這是愛因斯坦所說的遠處的怪異行為，我們稱之為entanglement（糾纏）。（科學家們還沒有弄清楚原因。）

在正常情況下，計算需要將數(shù)據(jù)編碼到位上，由1或0表示。在這個特殊量子世界中，數(shù)據(jù)可以同時以1和0的形式存在。因此，量子計算機可以同時進行許多不同的計算，使它們比普通計算機快得多。

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

回想一下這個詭異的場景，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，存在于不同時間點的粒子也可以連接起來。換句話說，2018年的粒子可以在3018年影響粒子。因此，entanglement（糾纏）既適用于時間，也適用于空間。

研究人員建議構(gòu)建一個利用這一奇怪現(xiàn)象的區(qū)塊鏈。具體來說，它們將以一種將塊中的當前記錄鏈接到僅存于過去的記錄的方式，對區(qū)塊鏈進行編碼。研究人員說，這項技術(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)在和過去同時存在。干擾當前塊中編碼的當前光子將自動改變以前塊中編碼的光子，從而使整個鏈無效。這是因為，在量子世界里，現(xiàn)在的光子和過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去，否則黑客顯然不能瞄準過去只存在的光子。

研究人員的報告說：“量子區(qū)塊鏈增加了一個更大的好處，即攻擊者甚至無法試圖訪問之前的光子，因為它們已經(jīng)不復存在。它們最多只能嘗試篡改最后剩余的光子，這將使整個狀態(tài)失效。因此，在量子信息的這一應用中，我們看到時間糾纏比空間糾纏提供了更大的安全優(yōu)點?！?/p>

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