加密学领域中最具革命性的硬件,尚未问世。来自牛津大学的讲师认为,量子存储器的突破将决定比特币($BTC)是被攻破,还是被更优的技术所替代。
Stefano Gogioso 于周二发布了这一观点。他指出,量子加密学的未来现在取决于一项关键硬件的诞生。
“便携式、可长期保存的量子存储器,将成为量子科技领域最具深远影响的里程碑之一。这类设备将催生全新应用场景,例如量子货币,即数字价值存储的终极形态。”
Gogioso 是牛津大学量子计算讲师、量子安全公司 Spooqy 联合创始人,他在接受 BeInCrypto 采访时如是表示。
量子货币难以突破的核心瓶颈
BeInCrypto 专家委员会此前曾指出,量子货币因具备无法伪造的属性(量子态不可复制),理论优势显著。
然而,没有人能够长时间保持这些量子态。即便在顶尖实验室,最多也只能维持几秒。因此,量子货币现实落地始终停留在理论阶段。
Gogioso 在他的专栏中,提出“理想型量子存储器”的现实需求:可持续运行数月——最好是永久;先能装进集装箱,最终要能装进口袋里;容量需支持数十亿个独立态的存储。
他同时否定了以“量子随机存取存储”(量子 RAM)为基础的传统设想。在他的设计里,无需随机读写或原地编辑——量子态被依序提取,且每一个只能用一次即作废。
从“几秒”到“几个月”之间的巨大技术鸿沟,正是业界卡壳的核心难题。
Gogioso 何以认为量子存储器早晚必成
他的论证分为两步走,其第一步极为坚定:
要想实现真正的容错型量子计算机,必须让脆弱的量子态在大规模“抗干扰”的状态下维持足够长的时间,这正是容错计算的本质要求。
Gogioso 进一步指出,如果不再需要计算,仅以“存储”为目的,那么量子存储器就是自然而然的产物。因此,否定量子存储,等同于否定容错量子计算。
对产业而言,这一逻辑意义重大。全球资本已投入数十亿美元发展容错型量子计算,而量子存储器作为其中不可逾越的一环,已被列入研发路线图。
他的第二步关注的是便携性。当前,超低温环境下运行的量子设备只能在冷冻机底部长期保存量子态,这一状况短期内难以改变。
但采用原子为基础的设计则不同。它们依赖于自然界已被“隔离”好的属性来存储信息。这意味着关键挑战从“物理学难题”转变为“工程难题”。
Gogioso 还打破了主流讨论中“必须存储数十年”的高标准。他认为,即便只做“一次性密封存储芯片”,在生产时填充、依序消耗,也能满足大部分量子货币应用场景。
https://www.youtube.com/watch?v=37GOqnY5oiQ同一台设备,既能攻破比特币,也将催生其替代品
将这一理论应用到加密领域,由此产生了一个令人尴尬的对称局面。
今年 3 月,Google 量子 AI 团队携手以太坊基金会与斯坦福大学,共同研究攻破比特币需要的成本。团队认为,仅需不到 50 万个物理量子比特(qubits)就足够完成该攻击。
但要达成这一目标,机器本身必须具备容错性。而根据 Gogioso 的定义,容错性正是 量子存储的体现。
这一结论既让传统阵营感到不适,也令创新派难以接受。因为能暴露比特币签名的硬件,同样也为量子货币的诞生提供了支撑。
每一美元投入量子的容错研究,实质上都是在同时资助两个时代的未来。在这个故事中,量子计算机攻破比特币的那一刻,基于量子的全新方案也将随之获得可行性。
Gogioso 与量子科技企业 Dynex CEO Daniela Herrmann 在上方的圆桌环节对此议题进行了更深入的探讨。
为什么货物被盗并不影响安全性?
上述量子安全模型,彻底颠覆了传统的安全假设。
在经典加密体系下,秘钥一旦在传输途中被拷贝,复制者即可获得完整权限,而且毫无痕迹可循。
但是,对于纠缠态资源而言,只要数据处于存储状态,本身并不携带任何有用信息。只有在实际测量的瞬间,随机性才会显现并形成真正的秘钥。
因此,即便有人劫持了装载纠缠态对子的集装箱,对于供应方而言,损失的仅是货物本身,而不是系统机密。Gogioso 甚至指出,最坏的情况不过是用户收到了“一罐没用的气体”。
更为特殊的是,量子资源本身具有唯一性且不可恢复。每生成一个秘钥就会消耗掉一个纠缠对,每流通一张量子钞票,其凭证也会随验证操作而消失。
Gogioso 将这一现象称为“燃烧式加密”。这种模式下,数字货币就像有油表一样,每一次使用都会“消耗燃料”。
Q-Day 有明确时间表,量子货币则并非如此
这一变革的“攻与守”两端,进度截然不同。
量子侧重于攻击的进展已有时间刻度。例如,IBM 预计量子计算将在 2028 年或 2029 年影响业绩;香港监管层则将本地银行的“量子防护”时限正式定在 2030 年。
美国国家标准与技术研究院(NIST)计划在 2030 年前淘汰当前的椭圆曲线签名算法,至 2035 年后将其彻底禁用。
而在量子货币的进展上,却完全没有时间表。Gogioso 也未曾作出具体预测。他在文章中强调的,是量子资源最终定会问世的必然性,而不是某款现实产品的即将落地。
他在现场讨论中展现了更具前瞻性的观点,认为“可证明无法被破解”的应用将在未来 5 到 7 年内出现。不过,这一预测更多的是泛指量子资源的发展速度,而非具体指钱包能够用得上的微型量子内存。
Herrmann 在讨论中也表达了类似的观点界限。
“量子货币是我们最终的愿景,一切实现后才会到来。目前,真正意义上的量子货币还未问世。但一旦芯片技术实现突破,我们就必须以极其审慎、负责任的态度应对。”
未解的问题
两大核心疑问依然悬而未决。
首先,需要有人为这些“量子内存”充值或初始化,而这意味着在号称“去中心化、无托管方”的体系中,依然存在一个发行者角色。
此外,缺少账本记录的持有型资产,也意味着一旦丢失、被盗或损坏,其价值将无法找回或恢复。
尽管如此,业界依然在不断推动技术演进。但究竟要选择哪一条路径,目前行业尚未真正定论。
在 cn.beincrypto.com 阅读由 Jakub Dziadkowiec 撰写的原始文章 量子存储设备或将破解并取代比特币