区块链的加密安全性长期以来一直是其最大的优势，但它是否很快就会成为其致命弱点？量子计算时代，曾经是一个遥远的梦想，随着诸如谷歌的Willow量子芯片.

量子计算机最近通过降低量子比特错误率和在几分钟内解决复杂计算开辟了新天地——这一壮举将需要经典超级计算机109亿年。虽然量子计算机尚未对区块链密码学构成直接威胁，但将其潜在影响视为未来的问题将是一个严重的错误。

区块链行业必须抓住这一时机加强防御，确保在量子系统达到破解加密基础的能力之前具有弹性。

量子计算的当前影响有限

虽然谷歌的105量子比特系统已经超过了超级计算机的能力，但量子计算目前的量子比特数量与破解加密所需的数百万量子比特数量相去甚远。高错误率和技术挑战进一步阻碍了他们可靠地执行密码破解算法的能力。目前，RSA和ECDSA等全行业加密算法仍然是安全的，由于量子比特稳定性和纠错方面的持续障碍，实际的量子威胁可能还需要十年时间。

然而，量子计算也可能影响哈希函数，这是区块链社区广泛使用的另一种加密原语。哈希函数从输入数据生成固定大小的输出（或“哈希”），确保数据完整性。“发现冲突”，或识别产生相同哈希的两个输入，可能会危及交易验证和工作量证明等关键操作。

虽然现有的量子能力还不能利用这些漏洞，但仍然不确定量子计算需要多少量子位和保真度才能有效地突破这些防御。这使得预测量子计算何时可能威胁到当前的密码系统变得困难。因此，主动研究势在必行：区块链对哈希函数的依赖使其安全性成为整体系统完整性不可或缺的一部分。

零知识证明：连接现在与未来

零知识证明（ZKP）为量子风险提供了一种实用的解决方案。像ZK-STARKs这样的算法依赖于BLAKE2和Keccak等基于哈希的系统，只要正确选择哈希函数的参数来防御量子攻击，它们就天生具有抗量子攻击的能力。与易受量子突破影响的区块链签名和加密方案不同，这些算法依赖于抗碰撞性，这是量子计算机不太可能利用的特性。

ZKP不仅提供量子弹性，还增强了区块链的可用性。它们支持金融、医疗保健和身份验证应用程序的隐私保护功能，即使在今天也不可或缺。此外，ZKP起到了桥梁的作用，使区块链系统能够从当前的加密标准过渡到抗量子框架，而无需进行彻底的改革。

协作与标准化

解决量子风险需要全行业的合作。美国国家标准与技术研究所（NIST）等组织已经在努力实现抗量子密码算法的标准化。以太坊的边缘路线图该公司致力于简化验证器的块验证，这也标志着通过硬件加速和高效的证明系统朝着提高量子电阻迈出了积极的一步。

然而，区块链行业必须更积极地参与这些举措。创建符合全球标准的可互操作、强大的解决方案将确保量子弹性不会以可用性或创新为代价。这种集体努力将是在后量子世界中保持区块链可信度的关键。

巴拉先进的收养方法

量子计算的现状为深思熟虑的准备提供了机会，而不是仓促的检修。抗量子技术的逐步整合，结合对现有基础设施的模块化升级，确保区块链网络能够随着时间的推移无缝适应。

这种经过测量的方法允许经济高效的扩展，同时最大限度地减少中断。投资研发；如今，抗量子系统的D确保了区块链在量子技术发展的过程中保持高效和安全。

为量子时代做准备；

量子计算可能尚未构成直接威胁，但区块链行业不能自满。随着量子系统的成熟，打破RSA或ECDSA等加密标准最终将变得可行，而这一时间表取决于克服量子比特相干性和错误率等技术障碍。

通过采取ZKP、硬件创新和全球合作等积极措施，区块链行业可以在不危言耸听的情况下保护自己的未来。目标是做好准备，而不是恐惧，确保区块链技术在面对新出现的挑战时保持弹性、值得信赖和高效。

Leo Fan是实时ZK证明生成和验证层1 Cysic的联合创始人，也是罗格斯大学计算机科学助理教授。他的研究重点是密码学、零知识证明和区块链基础设施。