尽管区块链技术作为一种新颖的创新而出现，但加密货币和不可替代代币（NFT）等数字资产以及由其驱动的整个去中心化应用程序（DApp）生态系统都面临着量子计算带来的挑战。 快速发展的量子计算利用量子力学原理打造出能够解决 classic计算机或二进制计算机认为过于复杂的问题的计算机。
量子计算机被宣传为即将到来的计算时代，注定要超越超级计算机（与传统计算机相比，这是 classic计算机，表现出明显优越的性能），量子计算机由于其计算优势，有可能质疑现有的安全规范。 他们在解决高度复杂问题方面的熟练程度也可能会损害人们对区块链技术不变性的普遍看法。
量子计算具有破坏数字安全协议稳定性的潜力，可以帮助恶意实体策划对加密货币和各种区块链应用程序的攻击，尽管该技术仍处于初始开发阶段。
因此，理解是什么让量子计算机变得非常强大，并辨别它们在未来如何危害区块链驱动的应用程序变得势在必行。 随着全球加密生态系统在主流接受的边缘摇摇欲坠，开发人员和企业家必须探索有关加密算法的未知领域，并进行创新以减轻量子计算带来的威胁。
量子计算机的工作原理
量子计算机与其 classic计算机或二进制计算机之间的主要区别在于它们利用状态来表示复杂计算中的数字的方法。 Classic计算机使用比特以二进制形式（0或1）编码信息，而量子计算机则利用量子比特或“量子比特”，利用量子叠加和纠缠等特性来同时表示多个状态。
考虑表示 0 到 255 之间的数字的基本示例。 Classic计算机需要八位来表示此范围内的任何数字。 相比之下，量子计算机可以使用 8 个量子位同时表示所有 256 个数字。
这一特性使量子计算机能够考虑多种组合并以远远超过最先进超级计算机能力的速度执行复杂的计算。 量子计算机利用在冷却至零度以下时对tron 流表现出极低阻力的超导元件，本质上对热、电磁波甚至空气暴露具有敏感性，从而导致在次优环境中的计算损失。
因此，即将到来的计算时代很可能介于当前 classic计算机和先进量子计算机的能力之间，除非在制造适合普通使用的量子计算机方面取得重大进展。
IBM 设计了 Quantum System One，这是一种集成量子计算系统，拥有 127 量子位处理器。 然而，随着量子计算的飞速发展，实现1000个量子比特的量子计算机并非遥不可及。
IBM 预计到 2023 年推出 1,121 量子位的量子计算机处理器，该处理器有望使工业规模的应用变得可行，并提供远远超过世界上最强大的超级计算机的计算能力。
加密货币容易受到量子计算攻击吗？
预计市场上会出现纯量子计算设备，即将到来的计算浪潮很可能会受到量子增强超级计算机的推动，融合了 classic人工智能和量子工作流程。
此类设备可能拥有 50 至 1,000 个量子位的计算能力，特别是考虑到 2022 年 11 月 9 日推出的 433 量子位 IBM Quantum Osprey，距离 127 量子位 Eagle 处理器首次亮相不到一年。
考虑到当今量子计算机的巨大威力及其有限的可用性，人们可以很容易地推断出，在量子计算机对加密货币构成切实威胁之前，还需要足够的时间。
尽管存在巨大的潜力，但除非设计出先进的错误抑制技术并且在不产生任何伴随问题的情况下提高计算速度，否则获得量子优势仍然是难以实现的。
即使探索量子计算设法克服支撑加密货币的密码学的场景，也需要tron的计算能力来发起存储攻击，其中带有公钥的钱包地址旨在窃取所包含的资金。 对于 Ethereum 网络等区块链来说，执行此类存储攻击需要超过 1000 万个量子位的计算能力。
在中转攻击的情况下，恶意行为者利用巨大的量子计算能力来劫持区块时间内交易的控制，其规模要大得多，因为它涉及针对所有节点。 然而，考虑到在向区块链网络添加新区块之前进行攻击的必要性，攻击者只能在 Bitcoin 几分钟内完成传输攻击，而 Ethereum 则只能在几秒钟内完成传输攻击。
需要数十亿量子位的量子计算能力才能成功实施此类攻击，区块链开发人员有足够的时间来构思和实施不受量子攻击影响的新加密签名算法。
Bitcoin 面临量子计算机被盗的风险吗？
破解保护 Bitcoin 加密技术需要大量部署量子计算能力，所有这些都需要在一个组织盗窃的实体的协调下进行。
苏塞克斯大学的研究人员表示，要在 10 分钟内渗透到 Bitcoin 网络，需要一台拥有 19 亿量子比特处理能力的量子计算机。 这种情况意味着黑客需要调动数百万台量子计算机——这种情况在不久的将来似乎不太可能发生。
如果部署时计算能力下降，执行攻击将成倍延长所需时间，从而提供充足的机会禁用受影响的节点并恢复网络。 虽然存储攻击似乎更容易发生，但包括 Bitcoin在内的加密货币将不可避免地需要对底层区块链协议进行修改，以应对这种可能性。
尽管这种策略仍然可能使 Bitcoin 钱包容易受到未来的攻击，但这种变化表面上比引入新的加密算法更容易实施。 Bitcoin 目前采用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA），这是一种加密方法，具有独立的签名和验证算法，利用用户的私钥、公钥和签名来确保资金只能由他们自己支出。
然而，公共区块链要求重要用户达成共识，以批准对其协议的任何修改，这意味着即使对 Bitcoin协议进行更改也可能需要比预期更多的时间。 认识到抗量子软件和加密解决方案的必要性，加密货币领域的许多项目都在dent地追求这一目标。
在量子计算已经渗透到主流的时代，Bitcoin的未来可能需要过渡到更先进的、抗量子的账本系统，所有这些系统都由突破性的加密算法精心策划。
量子计算是否意味着加密货币的终结？
量子计算机必将通过辅助分子模拟、促进节能材料和更有效的药物的开发以及增强催化剂来彻底改变各个领域，从而潜在地使众多制造业受益。
尽管量子计算机背后的基本动机是解决全球最复杂的问题，但恶意实体可能会利用这些机器在公共区块链和加密货币网络上引发混乱。
要解决区块链在量子计算面前的寿命问题，就必须在未来十年内将该技术演变成抗量子的账本系统。 这种演变势在必行，主要是因为量子计算机可能会在未来 10-15 年内积聚足够的力量来攻击加密货币。
一种可能的解决方案是扩大密钥大小，尽管永久加倍密钥数量作为对抗永久增强量子计算机的对策的可行性尚未确定。
创新的密码学理论，例如基于格的密码学（将matic噪声集成到加密中以困扰量子计算机）和基于matic问题的抗量子算法，正在成为潜在的前进道路。
后一种方法的设计方式阻碍了 classic计算机和量子计算机，从而保持了其在两个计算领域的相关性和安全性。 无论加密货币是否包含结构化网格或基于哈希的算法，关键因素将永远超过量子计算机的能力。
因此，虽然量子计算目前不会对现有形式的加密货币构成直接威胁，但需要共同努力进行一系列修改，以保护去中心化治理结构免受量子超级计算机迫在眉睫的危险。
量子计算机会颠覆 PoW 挖矿吗？
包括 Bitcoin 在内的许多流行的加密货币都依赖工作量证明 (PoW) 挖矿来增强其基础区块链协议的安全性。 PoW 方法要求网络参与者（称为矿工）参与竞争，成为复杂matic难题的首要解决者，从而验证区块链上的新交易。 加密货币（称为区块奖励）被授予这场计算竞赛的胜利者。
在适当的时候，与当代采矿设备相比，量子计算机可以成倍地加快采矿难题的解决速度，使那些拥有量子计算能力的人能够大量积累采矿奖励。 此外，它还允许他们通过征用网络计算能力的主要部分来潜在地主导交易验证过程，这种情况被认为是 51% 攻击。
尽管一些研究人员认为量子计算机至少要到 2028 年才能对 Bitcoin 执行 51% 攻击，但新出现的证据表明此类事件可能会更早发生。
结论
量子计算和区块链技术的交叉揭示了网络安全和数字资产领域的新战场。 量子计算机凭借其强大的计算能力，既是区块链技术和加密货币前所未有的dent，也是潜在的对手。 虽然它们有可能解决各个领域中一些最复杂的问题，但它们破坏当前安全密码系统的能力是不可否认的。
因此，区块链和加密货币在量子主导的未来中的生存取决于密码算法和安全机制的主动发展，这些算法和安全机制能够适应量子机器的强大能力。 未来十年需要开发人员、密码学家和行业利益相关者共同努力，创新、调整和保护去中心化数字资产免受新兴量子威胁，确保加密货币和区块链技术在未来与量子计算交织在一起的持续可行性和安全性。
