以天河二号持续计算每秒3。39亿亿次的运算速度，需要多久可以破解比特币？

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　　关注毒蛇博士，定期为您送上科技金融的毒蛇辣评。 比特币不是不可被＂破解＂的，但天河二号真的破解不了，不过超级计算机可以用来做更多对国家社会有益的事情，没必要用来挖矿。
　　看了一下已有的答案，其实大家都知道这个结论了，不过对于背后的原因好像并不太理解。 比特币怎么＂破解＂？
　　＂破解＂比特币不能像电视剧里的黑客那样，利用漏洞进入到某个系统里面，篡改资料，因为 没有这么一个中央系统让你去破解 。比特币是去中心化的，资料存放在千千万万个计算机里，并没有一个可以被破解的系统。
　　可能有的读者知道挖矿，挖矿可以挖出来比特币。那能不能用超级计算机来把比特币全挖光？也不可以。因为比特币的供应速度是固定的，不能大力出奇迹。 在比特币诞生之初，大约每十分钟产生50个比特币，这一数字每4年减半，目前比特币的增长速度是每10分钟12.5个比特币，到2140年，比特币的数量达到峰值2100万个就不再增长，目前大概已经被挖出1600万个比特币。背后的原因请参照我另外一个回答：为什么不用超级计算机＂神威·太湖之光＂，把比特币全挖掉？
　　破解比特币只有两个方式，一个是篡改公共账本，另一个是破解它的身份认证系统。 篡改公共账本可行么？
　　这个问题我也在另一个相关的问题——为什么黑客不直接修改自己的比特币余额——讨论过，简单的讲就是想要篡改公共账本，首先你的计算能力必须要和其他矿工的计算能力总和相当 。我没有具体研究过所有矿工的计算能力加在一起有多大，但是根据经济学均衡的观念，我们可以估算出现阶段所有矿工每小时投入的电费和设备的成本大约在一百二十万美元左右。根据这个估算，我们可以感受到全网的算力到底有多惊人。另外一点是，挖矿用的矿机是专门设计用来挖矿的，而超级计算机要用作解决各种各样的科学问题，在挖矿的效率上，要远远低于矿机。所以仅仅一台超级计算机不太可能篡改公共账本，因为其他矿工的计算能力本来就很高，而且超级计算机效率并不高。退一万步来说，哪怕你用很多台超级计算机连成矿池，同时用于篡改比特币的公共账本，比特币的开源社区也可以进行硬分叉，把账本还原成出错之前的样子 。一个类似的例子我在《为什么不用超级计算机＂神威·太湖之光＂，把比特币全挖掉？》的回答中也有讨论，感兴趣的读者可以翻一翻。所谓＂破解＂比特币还有另外一个方式，是通过破解身份验证问题，将他人的比特币据为己有。
　　破解了比特币的身份认证系统，你就可以假装是另外一个用户，把他的比特币转到自己的账上。身份认证系统是什么呢？这里涉及非对称加密技术，是一个比较复杂的数学问题。我尝试用一个比喻来解释。你到银行取钱的时候，需要给出密码，来证明你是账户的持有人。银行会通过查对你的账号和密码是否吻合来验证你的身份。所以账号和密码可以是完全没有关系的，你给账号设置什么密码都行。但是在比特币的世界，没有银行，比特币是去中心化的，你的密码只有你一个人知道，那怎么验证呢？这个时候数学家想出了一个办法，他们要求账号是密码的一个特定的变化，这样，我就可以秀出我的密码，让大家看看经过这个特定变化，密码是不是变成账号，如果是，就能说明我就是本人。但是这种方式必然会带来另外一个问题。万一黑客从账号猜出密码了怎么办？这就是我之前说的破解身份验证。从数学上可以证明，在现有的计算能力内，哪怕是超级计算机，破解身份验证的可能性都非常小，所以我们暂时不用担心账户密码被猜出。 但是，未来要是量子计算机飞速发展，可就不好说咯。
　　回读者问 ：
　　既然比特币那么安全，为什么还常常看到比特币被盗的新闻？
　　答： 如果你细心看报道的话，会发现几乎所有比特币被盗事件都是交易所被盗。交易所被盗一般分为两种情况。一种是交易所监守自盗，其中最著名的例子是Mt.Gox交易所比特币被盗事件。业内普遍认为，是交易所内部人员窃取了客户的比特币，并指责外部人员利用交易所的漏洞窃取了比特币。另一种是交易所存储比特币的账户和密码被盗，造成用户的比特币丢失，比如说Bitstamp交易所。这两种情况都很难说是比特币本身的安全问题。就好比你把银行卡账号和密码交给你朋友，谁知道你朋友不小心泄露了你的密码，你的钱不翼而飞了，又或者你的朋友自己把你的账户掏空，逃之夭夭。这些都很难赖得上银行不是吗？简单地说，只要你把比特币放在自己账户上，保存好你的密码，上述事情就跟你无关。另外一个重要的事件我在《为什么不用超级计算机＂神威·太湖之光＂，把比特币全挖掉？》一文中有提到，感兴趣的读者可以去翻翻。
　　它们一个是通用计算机，一个是是专用芯片，就像一个人类，一个洗碗挤，没有可比性。
　　而且如果从算力来看，虽然天河二号是全球最快的计算机，它的计算速度是每秒3.39*10^16次运算，但是比特币的挖矿是一个算力集合，全网算力达到了1.7E，相当于天河的100倍呢。
　　但是比特币的挖矿中的芯片除了会搞哈希计算之外，啥也不会干了。不像我们使用的Intel  CPU是可以通过编程的方式让它干各种乱七八糟的事。一台矿机可能会包括数十个到数百个这样的专用芯片。挖矿的模式和显卡时代差不多，也是矿工提供算力，矿池负责核对交易合法性、打包区块、广播区块和分发区块奖励等活动。大大小小的矿工分布在全球各地，然后大家都将自己的矿机算力连接到矿池，全球形成10个比较大的矿池。
　　但是天河二号却能用在天文，军事很多的方面，其经济价值根本不能同日而语！
　　比特币是一种加密币，其基石在于加密算法。要破解比特币，要么从数学层面上破解算法，要么以强大的算力暴力破解。
　　试试相对容易的SHA-256算法吧
　　比特币的核心算法分别是：用于挖矿的SHA-256哈希算法，提供工作量证明用于密钥对计算的椭圆曲线算法（ECDSA）
　　其中，SHA-256是相对简单的部分。我们就来说说SHA-256吧。
　　SHA-256用于将原始数据生成哈希值，在比特币系统中用于提供工作量证明。如果＂天河二号＂能提供全网算力的50%以上，就可以控制区块链的新出块，把非法的双花交易打包到区块中，从而造成对比特币区块链的破坏。
　　那么，＂天河二号＂能提供多少算力呢？
　　天河二号的算力
　　在百度百科中，可以查到：＂天河2号由16000个节点组成，每个节点有2颗基于Ivy Bridge-E Xeon E5 2692处理器和3个Xeon Phi,累计共有32000颗Ivy Bridge处理器和48000个Xeon Phi,总计有312万个计算核心。＂＂如果考虑CPU,2 Ivy Bridge * 0.2112 Tflop/s + 3 Xeon Phi * 1.003 Tflop/s=3.431 Tflops＂
　　从MiningBenchmark可以查到，与Xeon E5 2692类似的处理器E5 2660的SHA-256性能为400MH/s：
　　在cpuboss的对比测试中，E5-2692的性能比E5-2660高约16%。
　　我们就用这些数据来进行估算。
　　E5-2692的SHA-256性能估计为400*1.16=464MH/s
　　单颗Xeon Phi的性能不到E5 2692的5倍，按5倍估算。则完整的天河二号的SHA-256算力可达：
　　464M*(2+5)*16000=51968000M=51968G=51.968T (H/s)
　　即天河二号的SHA-256算力大致为51.968TH/s，我们就假设为52TH/s 吧。这个速度如何呢？
　　矿机的算力
　　我们来看看当前主流的比特币矿机：
　　68TH/s，比＂天河二号＂快一些吧？而这可不是最快的矿机。
　　再看一个：
　　110TH/s，超过了两套＂天河二号＂的速度。
　　这些还只是单台矿机，要想达到双花，也就是50%攻击，要拥有全网算力的50%以上。
　　比特币全网算力
　　我们来看看比特币的全网算力：
　　这可是＂天河二号＂算力的两百多万倍！
　　那么，需要多少套＂天河二号＂才能达到全网算力的一半呢？我想，没必要在这里继续计算了。有兴趣不妨留言。
　　这是SHA-256，另外一种核心算法＂椭圆曲线＂的计算复杂度远高于SHA-256，也没必要继续分析了。
　　小结
　　小结一下：就比特币特定的算法而言，＂天河二号＂的算力在比特币全网之中连弟弟都算不上，作为一台矿机都只是个弟弟，更别说＂破解＂了。
　　计算机是人类历史上最伟大的发明之一，记得二战之后第1次发明的计算机，当时每秒钟可以计算5000次，当时的计算机占了好几个房间那么大，但是就是这样的简陋计算机当时已经被人们称之为奇迹。因为它可以代替人做一些复杂的运算，解决很多的难题。
　　几十年过去了，现在的计算机与那个时候相比，已经有了翻天覆地的变化。我们每个人的手机上CPU运算率都远远超过了当时的普通计算机，而容量只有一个指甲块那么大。而超级计算机以我国的天河二号为例，每秒钟计算速度达到了3.39亿亿次。
　　在我们想来有这么快的运算速度，天河二号超级计算机应该可以解决世界上绝大多数难题。比特币作为一种非常热门的货币，它的实质事实上也是在网上进行计算得来的。那么使用超级计算机是否能够破解开比特币呢？答案是不可能，因为超级计算机虽然厉害，但是他所能做的事情还是比较有限的。可以说比特币和超级计算机的运算是两个不同领域的东西，不同领域的东西是很难突破的。
　　计算机确实解决了人类的很多难题，以至于很多人都夸大了超级计算机的能力，但是很多事情并不是完全靠计算就能够解决的。比特币的产生和发展虽然和网上的计算有关系，但是它是集合网上的各种计算机来共同运算的，它的整个速率事实上比超级计算机还要恐怖的多，据说有数百万倍，这就是分布式的好处。
　　此外比特币是一种加密货币，它有着非常复杂的加密算法，想破解比特币的加密信息是相当困难的，其实是超级计算机也不能。事实上，我们人类使用了这么多年的计算机，虽然计算机确实带来了不少的便利，但是很多事情并不是计算机能够轻易达到的。这一点我们在生活和工作中就应该有所体会，计算机只是一个工具，它不能够解决所有的问题。
　　例如华为突破5G的算法，据任总说就是俄罗斯的一个数学家计算出来的。那是俄罗斯那个数学家用不同的数学工具，有着深厚的数学功底，最终才解决这个问题。普通人很难做到这一点，超级计算机也没有任何的办法，因为如果超级计算机有方法解决这个问题的话，美国拥有世界上最快的超级计算机，那么早就突破5G技术，不至于要制裁华为了。
　　无所谓破解不破解！
　　比特币实质上一文不值，起初只是炫耀技术的，后来被人利用成为圈钱的工具罢了！
　　金银货币有实际价值，纸币是以国家信用为支撑，比特币有什么?_?
　　有人说，不少国家都承认了，他就不是骗子！
　　但你没看到，这些承认的国家，央行有没有储备比特币？人家只是承认比特币交易手段合法，可并没有承认比特币本身有价值，这是有根本性区别的！
　　技术上破解比特币的算法是可以实现的，但不好实现的是修改基于区块链技术上所有电脑储存的比特币信息，比特币所采用的区块链技术，典型的特征是无中心的分布式记账形式，简单讲就是在这个系统内任何一个修改的数据都同时备份到所有电脑的储存中，并且不允许修改，因为你改了自己电脑上的数据，并不能修改全球其他电脑上的数据，等于在这个系统中任何一个人做的任何事都同步备份到其他人的电脑上，这就是分布式记账，即是通过黑客攻击服务器，难度也很大，因为区块链技术里没有主服务器，每一个参与的节点（电脑）都是服务器，除非把所有节点上的数据都修改了，但是此技术的算法使得当有人试图去修改所有节点的数据时，这套算法的更新时间很短，目前难以实现，所以去破解比特币的系统就有点得不偿失了。
　　现有的全部计算机的能力是无法短时间破解的！否则比特币密码学就是悖论，如果量子计算机商用化就有可能破解，但是那时候比特币的对抗量子计算机的算法又更新了，量子计算机终究无法破解。事物都是不断进步的，提高计算机商用能力很难，而改进比特币算法相对来说容易！
　　比特币网络通过＂挖矿＂来生成新的比特币。所谓＂挖矿＂实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题，来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。比特币网络会自动调整数学问题的难度，让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为赏金，奖励获得答案的人。
　　＂天河二号＂是由国防科大研制的超级计算机系统，以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首，成为全球最快超级计算机。
　　根据其设计原理，比特币的总量会持续增长，直至100多年后达到2100万的那一天。但比特币货币总量后期增长的速度会非常缓慢。事实上，87.5%的比特币都将在头12年内被＂挖＂出来。所以从货币总量上看，比特币并不会达到固定量。
　　技术上破解比特币的算法是可以实现的，但不好实现的是修改基于区块链技术上所有电脑储存的比特币信息，比特币所采用的区块链技术，典型的特征是无中心的分布式记账形式，简单讲就是在这个系统内任何一个修改的数据都同时备份到所有电脑的储存中，并且不允许修改，因为你改了自己电脑上的数据，并不能修改全球其他电脑上的数据。比特币是通过一种复杂的数学算法得出的一种对解答人的奖励，目前还是无人能破解。需要通过特定的显卡进行运算，而且比特币的总量是额定不变的，并且全世界通用
　　控制比特币的前提是某台电脑或者某个组织所拥有的计算能力超过整个比特币网络中全部电脑算力的一半以上，只有在这种情况下这台电脑所生成的虚假的交易行为才会被认可，假设天河二号的算力已经超过整个比特币交易网络算力的一半以上，那么所谓的破解只是同步这台超级计算机所发出的交易信息就可以了。
　　比特币这种东西逻辑上根本就不成立。一个日本人就能发明的东西，哪里可能是＂安全＂的和不可复制的？比特币挖完了，再来个中国人发明的莱特币。银河就算破解不了，过几年计算能力翻番的＂天河＂没准就能破解了。比特币或许是有限的，但是人力可以发明的电子货币系统却是可以无穷多的。现金货币的价值并不依靠技术上的不可复制性。而是＂法币＂的法律地位。比特币不仅没有法律地位，还直接跟各个国家的法币冲突。在国家消失之前，比特币能不能坚持生存，很成问题。