量子計算的崛起對於加密的影響
量子計算對加密的影響勢必對網路安全產生巨大影響。隨著計算能力的指數增長，暴力攻擊的效力大大增加。儘管發展緩慢，但風險是真實的，需要加以討論 – 所以什麼時候開始擔心量子計算機呢？
量子計算的當前發展
今年早些時候，IBM推出了一款20比特的計算設備，用於商業用途。量子比特是量子信息的基本單位，不像二進位比特可以自由擴展，量子比特呈指數增長。這意味著當你將兩個量子比特放在一起時，功率不是兩加二，就像二進位系統一樣 – 它是兩個乘以2。
2018年，英特爾推出了49比特的晶元，谷歌創建了一個名為Bristlecone的72比特晶元。這兩項仍然不足以打破比特幣的橢圓曲線數字簽名演算法（ECDSA）。作為參考，Quantum Resistant Ledger估計世界上最強大的超級計算機運行在72 qubit，80 qubit量子計算將比最快的超級計算機更快，並且要運行Shor的演算法，系統需要運行至少3000個量子比特。
Shor演算法是一種公式，它允許量子計算機具有足夠的量子位和抗量子雜訊，從而破壞公鑰密碼學。當Shor的演算法變得可實現時，在3000比特率的引擎上，密碼學將需要擴展到能夠承受量子系統絕對速度的量子抗性演算法。
對隱身貨幣的直接影響
為了理解量子計算如何影響單個網路，請考慮比特幣的情況 – 它使用ECDSA密碼術。分類賬的不變性是比特幣的最強賣點，即使是3000比特量子計算機，它在技術上也不會受到影響。這是因為量子計算打破了密碼學，但它無法打破在數千台設備上存儲分類賬的手動管理。
它能做的就是從個人的公鑰到他們的私鑰蠻力。任何地址都會受到損害，這意味著潛在的黑客可能會從Satoshi的地址竊取成千上萬的BTC。因此，在量子計算擴展到這個水平之前，比特幣和其他加密貨幣需要發展量子阻力。但是比特幣仍然在發展並變成一個全球結算層，因此開發人員沒有太多空間去思考和處理量子計算。
量子阻力的縮放
抵禦量子攻擊的能力並不是今天大多數設備都能誇耀的壯舉。雖然存在量子抗性簽名和演算法，但特別是比特幣非常頑固並且反對升級，除非它修復了一個關鍵漏洞。當量子計算的威脅被掌握時，頑固的網路正確實施安全措施可能為時已晚。這就是為什麼今天必須討論如何擴展到量子抗性網路的原因。但這有一個反敘述;正如Andreas Antonopolous所說，「每當我們明天未能擴展，我們今天就能成功擴展」。簡單地說，關於擴展的討論需要開始，但是，一如既往，它不會立即推動我們走向可行的解決方案。
但加密貨幣可以擴展到量子阻力的方式是什麼？解決方案純粹在於公鑰加密貨幣 – 這是量子計算可以破解的網路方面。
有許多加密貨幣方法允許一定程度的量子阻力;其中包括Lamport簽名，超奇異橢圓曲線和擴展Merkle簽名方案（XMSS）。所有這些都是基於散列的密碼術，除了超奇異橢圓曲線，這是一種通過受損通信信道在雙方之間建立散列的方法。
IOTA：為未來做準備
區塊鏈發生的最有趣的發展之一是平台之間的互操作性。通過理想的互操作性，區塊鏈可以相互通信並傳遞信息。物聯網（IoT）依賴於機器學習演算法來過濾掉由它包圍的大量雜訊中的有用信息。 IOTA旨在成為物聯網交易路由的數字貨幣網路。
通過外部相當簡單的模型，IOTA是一種自我驗證的加密貨幣，沒有交易費用或礦工。 IOTA甚至不是區塊鏈;它是一個定向非循環圖（DAG），它是分散式分類帳技術的一個子集。 IOTA使用Winternitz密碼術，它是Lamport密碼學的衍生物 – 一種量子抗性密碼簽名演算法。 Lamport簽名非常繁重，可以通過網路進行大規模分發; Winternitz簽名基本上壓縮了Lamport簽名。
沒有太技術性，IOTA私鑰是128千比特，而比特幣私鑰是256比特 – 比比特幣簽名複雜近220倍，使得暴力攻擊幾乎不可能。這些簽名的缺點是無法多次使用地址。 Witnernitz / Lamport簽名顯示私鑰的一半;使用它兩次將導致51％到100％的私鑰在網路手中。這不是一個主要的缺點，因為您可以生成一個新地址，這是一種應該被轉移到任何加密的做法。
最後的結局
量子抗性密碼將最終成為不久的將來存在的唯一一種密碼術。基於量子計算到目前為止所採用的軌跡，在未來3 – 6年內，3000台鑽頭機器應該是可行的，但由於需要糾錯和能力，將出現更大程度的問題，並且開發速度將會放緩。承受量子雜訊。
我們這一代的密碼學家正致力於使加密貨幣更加安全，並改進現有的演算法，以便能夠承受量子攻擊。現在，加密貨幣社區有責任與密碼學家並肩工作，以找到將此加密貨幣無縫集成到其網路中的方法。
總而言之，量子計算在未來2 – 3年內不是一個有價值的威脅（最低限度），但這並不意味著它應該被忽略，只有當它接近破裂時才應該尋求解決方案。不斷升級和開發對於任何旨在不過時的技術都至關重要。