沙特阿拉伯首台量子计算机：它能破解比特币吗？

简而言之

• 沙特阿美安装了王国的第一台量子计算机，由法国的Pasqal公司制造。
• 200量子比特系统标志着沙特阿拉伯进入全球量子竞争。
• 专家表示，目前的机器尚无法破解比特币的加密技术，但进展正在加速。

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深入了解 SCENE

沙特阿拉伯已经进入全球量子计算竞赛。

沙特阿美，这家由政府控制的能源和化工公司，周一表示它已安装了王国的第一台量子计算机，此举加剧了对比特币和其他区块链网络的安全担忧。

阿美石油公司表示，由法国中性原子量子计算公司Pasqal建造的200量子比特机器，已在其达哈兰数据中心安装，旨在用于能源建模和材料研究等工业应用。

Pasqal表示这是该公司迄今为止交付的最强大系统。量子比特（qubit）是量子计算机的基本单位。

“我们迄今为止最强大的量子计算机的部署是一段历史，也是中东量子未来的里程碑，” Pasqal 首席执行官 Loïc Henriet 在一份声明中表示。“Pasqal 继续扩展，为工业提供实用的量子力量。”

沙特阿拉伯的举措使其与美国、中国、欧盟、英国、日本、印度和加拿大的政府并列，这些国家资助了国家量子计划，旨在扩展研究基础设施并培训未来容错系统所需的劳动力。

专家警告说，如果量子计算机变得足够强大，它们可能会揭示私钥或伪造签名，从而使攻击者能够窃取资金或破解隐私机制。但是，这种威胁在今天到底有多真实呢？

一个严重的威胁还是一次毫无根据的尝试？

Bolts Technologies 的创始人 Yoon Auh 表示，量子计算的快速进展迫使安全界认真对待这一威胁，因为该技术经历了 “反复跃迁”。

"在这么多努力和资金投入下，突破是不可避免的，"他告诉Decrypt。“没人知道具体时间，但威胁不再是理论上的。它今天仍然无法破解ECC或RSA，但进展是稳定的。”

Auh表示，国家投资的动机超越了密码分析。

“量子计算是第一项可能成为全球数字武器的技术，而不受任何政治系统控制，”他说。

尽管如此，这项研究距离破解像比特币所建立的系统还有一些距离。

根据研究科学家Ian MacCormack的说法，200个量子比特的系统在实际应用中是小的，因为当前的机器受到噪声和短相干时间的限制，限制了它们可以运行的操作数量。

"200个量子比特足以进行一些有趣的实验和演示，前提是这些量子比特的质量很高，而即便是这么少的数量也很难做到，但这远远不够进行错误更正计算，而这正是运行Shor算法所需的，"他说，指的是一种用于寻找整数的素因子的量子算法。

向前进展

在九月份，加州理工学院的研究人员展示了一个具有6000个量子比特的中性原子系统。

然而，即使是如此规模的机器仍然用于研究、模拟和算法开发，而不是用于攻击密码学。

“你需要的是一个与操作持续时间相比非常长的相干时间，”加州理工学院研究生埃利·巴泰尔对Decrypt说道。“如果你的操作时间是一个微秒，而你的相干时间是一秒，那么这意味着你可以进行大约一百万次操作。”

研究人员表示，威胁现代密码学需要数千个纠错逻辑量子比特，这转化为数百万个物理量子比特。

尽管Pasqal系统没有改变当前区块链的安全性，但它重新引起了人们对一个长期风险的关注，即Q-Day，那是量子计算机变得足够强大，以至于能够从公钥推导出私钥并伪造数字签名的时刻。

人们担心，这种能力不仅会破坏比特币使用的加密技术，还会破坏支撑全球经济的许多安全系统。

"量子计算机可以做的事情，而这与比特币相关的是，伪造比特币今天使用的数字签名，"安德森·霍洛维茨的研究合伙人、乔治城大学的副教授贾斯廷·萨勒告诉Decrypt。“拥有量子计算机的人可以授权一笔交易，在你没有授权的情况下从你的账户中取走所有比特币。这就是人们担心的地方。”

今天的早期阶段处理器，包括200量子比特的Pasqal机器和谷歌的105量子比特Willow芯片，仍然远低于进行此类攻击所需的阈值。

"量子计算在长期内对比特币和其他加密货币具有合理的概率，超过5%，可能构成主要甚至生存风险，"密歇根大学计算机科学与工程教授克里斯托弗·佩基特在接受Decrypt采访时表示。“但在未来几年内这并不是一个真正的风险；量子计算技术在威胁现代密码学之前还有很长的路要走。”