比特币可能因量子技术而崩盘

　　来源：经济日报（台）
　　所谓量子计算机，是配备有先进处理能力的超级电脑。理论物理学家Richard Feynman于1981年在麻省理工学院首次提出其相关概念。传统电脑主要依赖于二进制系统，基本计算单元是「位元(bit)」，而量子电脑中的基本电脑单元是「量子位元(qubits)」。通常一个「bit」只能表示「０」和「１」这两种可能状态中的其中一种，而一个「qubits」则可以同时表示两个状态。换句话说，n个「bit」只能表示2n个状态中的一个，n个「qubits」却能同时表示2n个状态。
　　IBM今年推首款商用量子计算机
　　今年一月，IBM在CES展上推出了其首款商用量子计算机Ｑ系统，主要使用二十个qubits。IBM期待Ｑ系统未来能够解决当前被认为过于复杂且难度呈指数级增加的问题，例如金融市场复杂的衍生性商品的定价模型。
　　目前，电脑若想对复杂衍生品进行定价，必须运行蒙特卡罗模拟，也就是通过随机抽样或统计试验，对未来的市场走势进行大量预测，以计算得出某一特定成果的概率。在IBM的早期研究中，高盛已经计算出，要运行完整的蒙特卡罗模拟，需要一台拥有7500个qubits的量子电脑，然而，IBM当下最先进的量子电脑仅包含65个qubits。
　　用目前电脑进行计算，可能需要等待好几个小时，相信没有一个操作衍生性商品的客户有这个耐心，但如今，量子技术或许也即将成为金融市场的助力，高盛与量子初创企业QC Ware的联合研究，该研究主要目的在利用量子机器为复杂的衍生品定价，这是金融市场上计算强度最大的任务之一，对银行本身而言也占了成本之中很重大的一部分，高盛估计量子计算可能在五年内应用于金融市场中一些最为复杂的计算场景。
　　比特币可能因量子技术而崩盘
　　事实上，量子技术对于金融市场的影响还不只于此，比特币或因量子技术而崩盘。量子计算为何对比特币构成威胁？比特币之所以稀缺珍贵是因为接收比特币需要「比特币地址」，只有拥有该地址对应的「私钥」才能使用比特币。
　　每一个比特币用户在注册的时候，系统都会生成一个随机数，再对这个随机数进行SHA-256(一种函数算法，把任意一个字符串输入SHA-256函数，都会输出一个256位的二进制数)再进行hash160，产生一个叫做私钥的字符串，作为数字签名，私钥包含了大约五十个数字和大小写字母，没有固定的逻辑和规则。
　　由于SHA-256的正确值十分难计算，数量有限的比特币才会变得极为稀缺和珍贵。私钥与公钥是成对产生的，世界上只会有一组，不会重复。「公钥」是透过称为「椭圆曲线加密」的演算法对「私钥」进行加密后所产生的一组乱数。「椭圆曲线密码学」的算法为不可逆，也就是说，没办法藉由「公钥」推算出「私钥」。
　　这点非常重要，可说整个加密货币密码学的匿名和安全都是架构于这个基础之上。如果私钥遗失，那么拥有者的比特币就无法取出。但在1994年，数学家Peter Shor就公布了一种量子算法，该算法可以打破最常见的非对称密码算法的安全性假设。
　　这意味着拥有足够大量子计算机的任何人，都可以使用此算法通过公钥反算出私钥，从而伪造任何数字签名。这令比特币变得不再稀缺，也不再安全。同时意味着比特币的共识将产生崩塌，比特币的价值也将趋零。
　　量子计算 人工智能 大数据
　　于是量子计算被视为「下一代的运算工具」，若再结合量子计算，其强大的并行运算能力将与人工智能、大数据共同形塑未来智慧社会。当前中美两强的科技竞赛扩延到量子计算领域，2020年九月Google推出53个qubits量子电脑Sycamore，花了200秒时间取样一个量子电路实例100万次，一台超级电脑需要2万年才能完成这项任务。
　　2020年12月4日中国科学技术大学宣布成功构建76个qubits量子电脑原型机「九章」，求解数学算法高斯玻色取样只花200秒，如果用目前世上最快的超级电脑要花六亿年。