區塊鏈可能是最熱門的新技術之一，但它在數據安全方面的記錄仍然很少。另外，它將如何應對未來的變化，如量子計算？Gary Stevens解釋了區塊鏈的支持者如何利用技術實現固有的安全性。

隨著現代商業世界在互聯網上的大量運行，數據安全已成為企業和個人的一個關鍵話題。

加密技術的普及為在線用戶傳輸機密或敏感信息（如財務記錄或密碼）提供了一定程度的保護。

如果數字傳輸沒有加密，它就容易受到外部威脅的攻擊。例如，如果您在連接到公共wi-fi熱點時在一個不安全的網站上購買信用卡，那么連接到同一網絡的任何黑客都可以很容易地截獲和竊取數據。

比特幣等加密貨幣的基礎——區塊鏈技術，因其高度安全而受到稱贊。區塊鏈中的每個事務都鏈接到周圍的事務，這使得黑客很難操縱這些記錄。

當然，區塊鏈的安全結構只針對當前的計算能力進行了測試。那些投資于加密貨幣的人需要知道未來會發生什么，尤其是量子計算機的崛起。

鑒于普通計算機和量子計算機之間性能的巨大變化，我們有理由關注網絡安全可能受到的影響。本文將概述量子計算的威脅以及區塊鏈技術將如何對此作出反應。

密鑰加密的工作原理

比特幣等加密貨幣的運作方式與銀行、信用卡和其他傳統金融機構有著根本的不同。在區塊鏈體系下，沒有管理和監管貨幣流動的中央權力機構或政府。

相反，區塊鏈構建在分布式節點的廣泛網絡上，每個節點都運行一系列算法，以維護所有事務的完整性。每次你交易一股比特幣或者用數字錢包購物時，交易記錄都會在全球復制。

區塊鏈安全結構的核心是密鑰加密的概念。當您創建一個新的加密貨幣帳戶時，您將能夠訪問同時具有私鑰和公鑰的數字錢包。就像名字所暗示的那樣，您永遠不應該與任何其他個人共享您的私鑰。每筆交易都會嵌入錢包的私鑰，收件人會使用公鑰驗證你的身份。

順便說一下，如果你擁有加密貨幣，并不希望有像發生在Mt.Gox和Coincheck事件中損失了數億美元那樣，那么現在正是熟悉不同版本數字錢包（冷，熱，免費）的最佳時機。需要注意的是錢包是否連接到互聯網。哪條路有危險！

量子計算機概述

由于分布式節點的P2P網絡，區塊鏈的加密方法對于大多數傳統的黑客攻擊都是安全的。在傳統的銀行系統中，攻擊者可以滲透到中央數據庫，獲得您的帳號和余額。

如果黑客試圖修改一塊加密貨幣并重定向私鑰，網絡上的其他節點將會阻止該操作。理論上，黑客只有在能夠同時修改超過50%的區塊鏈節點的情況下，才能進行這樣的更改。

今天的計算機沒有能力執行這種定時攻擊，但是量子計算機可能會帶來新的威脅。量子計算是在所謂的量子位上運行的，它允許系統處理0到1之間的值，并提供指數級的性能能力。

為了能夠操縱區塊鏈，量子計算機必須運行一種能夠計算質數和非常大的因數的算法。如果速度足夠快，這種算法可以破解區塊鏈元素上的私鑰，使整個系統變得脆弱。

哈希值的重要性

對于加密貨幣愛好者來說，好消息是區塊鏈技術除了密鑰加密之外，還有第二層安全性。由于安全的哈希值算法，也稱為SHA，區塊鏈元素變得更加難以破解和公開。

許多網絡公司使用SHA系統在數據庫中存儲敏感信息，尤其是密碼。當您在其中一個站點輸入密碼時，算法將哈希值存儲在數據庫中，而不是存儲在原始文本中。這將防止內部管理員和外部黑客看到密碼。SHA被設計為單向函數，這意味著哈希值永遠不能轉換回其原始輸入字符串。

比特幣和許多其他頂級加密貨幣在所有交易中都使用SHA-256算法。這種級別的哈希值被認為是抵御基于量子的黑客攻擊的強大屏障，但是它并不完全排除超級計算機成功執行攻擊的可能性。

用戶的數字私鑰僅在發生區塊鏈交換時使用。要讓量子計算機插入事務并繞過密碼和哈希值，它必須在事務開始和網絡上其他節點驗證之間的小時間間隔內修改哈希值。

考慮到驗證在網絡上執行的方式，此時對區塊鏈進行量子攻擊的擔憂是最小的。為了成功地將被攻擊的哈希值添加到區塊鏈，攻擊者需要控制所有節點的50%以上。

量子計算的保護

對于加密貨幣市場的投資者來說，還有更多的好消息。該領域的專家已經在努力設計專門針對量子計算攻擊的區塊鏈更新。量子抵抗賬本是迄今為止最成熟的技術，目前正在接受安全審計。

與此同時，最明智的做法是只投資于已建立良好的加密貨幣。像比特幣這樣的平臺擁有如此廣泛的節點網絡，目前和未來的安全威脅微乎其微。記住要盡可能保護你自己的區塊鏈錢包，因為黑客總是會想方設法暴露個人賬戶。

量子互聯網vs經典互聯網

普通網絡用戶可能會問：“這個由量子計算機驅動的新互聯網將會是什么樣子？”事情是這樣的。在短期內，大多數網站的創建和設計仍將遵循可靠和真實的基本原則。真正的變化在于計算機本身，它將以令人難以置信的速度，以經典計算機羨慕的速度進行計算。

從長遠來看，情況可能會有所不同。

底線

50年前，當計算機出現時，我們是否期望口袋里裝著它們強大的后代？當我們展望未來數年的時候，沒有人能夠確切地知道量子計算機將如何改變計算和社會，或者它或區塊鏈是否會繼續存在，或者完全被其他東西取代。

唯一可以肯定的是，網絡格局將會改變。五十年后再來完善這篇文章。在那之前，請堅持住。