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量子技术，对“区块链”有哪些影响？
随着人们对能够保护数据、同时证明数据未被篡改的技术需求越来越大，区块链被认为是非常安全的。由于其去中心化的性质，区块链可以被当作一个由密码学支撑的共识系统，用以保护数据。由于这些因素，它甚至已经发展成为消费者和大量机构投资者的金融资产。
区块链是席卷全球的伟大技术革命之一，而量子技术有助于增强区块链的安全性。
在论文中，量子计算经常被描述为对区块链安全的威胁：说它会破坏其记录的密码学基础、通信协议和不可更改性。
量子计算机可以通过云计算访问，并由黑客有目的地创建，以破解目前的密码学；因此，针对区块链和加密货币的攻击出现只是时间问题。
而量子计算机与我们今天使用的传统计算机不同。量子计算机使用纠缠和叠加等亚原子过程来完成计算，比我们现在的计算机要强大得多。
传统的计算机采用传统的处理器，字长为64位(1+N)，但量子计算机采用量子处理器的量子比特，它将字的大小成倍扩大(2N)。与我们现在的传统计算机所利用的线性过程相比，这对解决有大量变量的问题很有帮助：这些变量必须作为一个巨大的指令集进行计算。
对区块链的量子攻击将破坏消费者对区块链的信任，导致金融连锁反应。另一方面，根据哈德逊研究所的研究，对比特币等加密货币的成功量子攻击将给加密货币所有者带来严重后果。
“2021年，整个加密货币圈的市值达到了创纪录的3万亿美元，”据The Block Research称：“这显示了区块链技术的全球价值。”
量子攻击带来的连带效应可能会使经济陷入停滞。通过解决钱包和节点连接以及基本基础设施的根本问题，包括加强区块链的基础算法，来保障这一价值是至关重要的。
在此，我们可以考虑一下Grover和Shor的两大著名量子算法，以及它们与区块链的关系。
Grover的方法通过量子计算机利用量子质量来优化搜索能力，允许用户在数十亿的非结构化数据点中确定的数值；另一方面，Shor的方法解决了“寻找一个整数的质因数”的问题。
Grover的算法和Shor的算法不同，Grover的算法对加密散列和存储数据的威胁更大，而Shor的算法对钱包和区块链节点之间的通信渠道威胁更大。传统计算机无法逆向设计加密散列，因为处理能力在时间和资源方面太昂贵。在传统PC上进行线性计算需要太长的时间——即使使用GPU群也是如此。
现在，量子计算机已经成为一个科学现实。过去两年的进展表明，能够超越传统计算机的量子计算机在几年内就可以实现。
量子计算机可以推导出与区块链上任何公共钱包地址相关的加密密钥，或使用Shor算法攻击传输中的数据。这将威胁到区块链用户并破坏信任，因为攻击者可以大规模地入侵账户。
使用哈希碰撞攻击(hash collision attack)，Grover的技术可以比传统计算机更快地破解加密散列。在进行哈希碰撞攻击时，Grover试图找出两个相同的输入，提供相同的哈希值；这将导致错误，并使人们有能力更新由相同的数字签名保护的数据，以保障不可更改的记录。
因此，随着数据被操纵和捕获以获取利润，人们对区块链的信任度也会被削弱。
挖矿是一种确认加密货币交易和展示工作证明的技术。矿工可以通过将这些信息添加到区块链区块，即挖矿交易数据库中，以加密货币的形式得到补偿。
现在，他们正在利用量子机的能力与Grower的算法相结合。加密货币采矿是解决复杂的问题、以创建添加到区块链上的单个区块；它转移并扰乱了采矿过程本身。
随着越来越多的人使用区块链技术，区块链安全漏洞的数量也成比例增加。因此，人们对了解保护区块链使用的加密哈希算法的兴趣有所增加。
密码学到底是什么，为什么它对区块链的安全性如此重要？
加密算法的目的是让未经授权的第三方难以窃听基于区块链的秘密对话。在通信过程中，它提供了一个平台，可以定制协议和技术，以避免第三方干预访问和收集私人通信中包含的数据信息。
使用密码来保护通信可以追溯到古代密码学的发明。古埃及和罗马帝国都广泛使用密码学。16 世纪，维吉尼亚密码被认为是密码算法的起源：它包括使用专门方法对通信进行编码和解码。第二次世界大战期间，由德国人制造和使用的 Enigma 机是最著名的加密设备之一。
多年来，许多新开发的加密算法（例如，高级加密标准算法，the Advanced Encryption Standard algorithm）已经为各种用例提供了应用程序。
现在，对用于区块链的密码学算法是谨慎的。它在第二次世界大战期间被使用，可以通过评估字母频率分布产生难以解密的密码文本。
其中，数字签名和哈希算法最常用于区块链安全。
1）数字签名
数字签名，通常被称为数字签名，是非对称密钥密码学方法的一个很好的例子。通常情况下，区块链上的交易需要数字签名，而且是以私钥的形式。
数字签名已经成为维护区块链安全的流行方法，因为它需要密码学来连接密钥对和用户；而用户也有义务在交易中提供钥匙，所以钥匙需要额外的保护程度——数字签名提供的额外保护层是采用数字签名作为保证区块链用户安全算法的关键优势之一。
2）哈希散列算法
使用哈希算法作为加密方法，对区块链的运作至关重要。
哈希算法是一种加密数据的方式，使数据更安全，并允许更有效的存储；它可以将几乎任何种类的数据转化为一串字符。
当使用哈希方法时，相同的输入总是产生相同的输出。无论通过算法发送多少数据，它总是会使用相同的字符串字符产生相同的散列值。
总之，哈希算法给区块链带来了显著的优势，即在保持其安全性的同时提高了速度。
除了上述用于加密的核心区块链算法，其他可能的加密解决方案还包括分布式p2p网络协议、零知识证明(zero-knowledge protocol)、共识算法(Consensus Algorithm)......
最后，要确定哪种算法能给区块链带来最高程度的安全性并不容易：加密算法（例如，数字签名和哈希算法）可以防止未经授权的各方访问信息；共识算法可以保护区块链网络成员和交易的完整性。
即使区块链本质上是安全的、不可改变的和透明的，但算法对于保证这些品质是必不可少的。通过考虑每个用户的独特输入，这些算法也可以被改变以解决广泛的问题——每一种算法本身都很关键。
此外，抗量子密码(PQC)如美国国家标准与技术研究所(NIST)调查的那些技术，使用复杂的数学保护密码密钥是对当前密码体系的升级和加固。早期阶段对现有安全产业的替代影响不大，未来，将存在对现有安全软件或安全芯片的替代。
由于量子给世界带来的所有可能性，在这里，我们只对量子计算和区块链进行了预测。
使用加密系统来防止量子威胁是可以想象的，如QSL（量子安全层 ）和抗量子密码学(PQC)的通信协议。现在，已有研究表明，这些算法对量子攻击有很强的抵抗力，并且可以在网络和数据中迅速部署。
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