量子抗性代币是什么，为什么它们对加密货币很重要？

量子抗性代币采用先进的加密方法来抵御量子计算机强大的功能。量子抗性代币是新一代加密货币，旨在解决量子计算带来的脆弱性。传统加密货币，如比特币(BTC)和以太坊(ETH)，依赖于椭圆曲线密码学(ECC)，它对经典计算机是安全的，但对 Shor 算法等量子算法是脆弱的。然而，潜在的威胁是未来的一大担忧。

ECC 基于复杂的数学问题，如从公钥中找到私钥(离散对数问题)。在标准计算机上解决此问题需要不合理的时间，因此被认为很安全。量子计算机，然而，可以使用 Shor 算法更快地解决这个问题。本质上，它们可以在极短的时间内从公钥推导出私钥，从而破坏系统的安全性。

为了应对这一问题，量子抗性代币采用了后量子加密算法，例如基于格的密码学和基于散列的签名方案。这些方法依赖于即使量子计算机也无法高效解决的问题，确保对私钥、数字签名和网络协议提供强大的保护。

量子计算指数级的强大能力可能会使当前的加密协议失效，威胁区块链网络的安全。

量子计算代表了计算能力的重大飞跃。与处理信息为二进制(0 和 1)的经典计算机不同，量子计算机使用量子位，由于量子现象如叠加和纠缠，量子位可以同时存在于多种状态。

最大的威胁在于破解公钥密码学，这是区块链安全的基础。公钥密码学依赖于两个密钥——一个任何人都可以访问的公钥和一个只有所有者知道的私钥。

这个系统的强大之处取决于经典计算机在合理时间内无法解决的数学问题：

RSA 加密：依赖于分解大合数困难的特性，对于足够大的密钥，经典计算机可能需要数千年才能完成这项任务。

椭圆曲线密码学(ECC)：被比特币、以太坊和大多数现代区块链使用，它依赖于解决离散对数问题，这是一项计算密集型任务。

量子计算机配备 Shor 算法可以以指数级速度解决这些问题。例如，量子计算机可以在几小时内分解 2048 位的 RSA 密钥，而这项任务对于传统超级计算机来说需要不切实际的时间。

全球风险研究所(GRI)的研究估计，能够在 10 到 20 年内出现能够破解当前加密标准的量子计算机。这种紧迫性通过谷歌的 Willow 量子处理器等进步得到强调，该处理器最近实现了 105 个量子比特的里程碑。虽然 Willow 目前还无法破解加密，但其发展展示了向更强大的量子系统快速进步的趋势。

量子抗性代币依赖于先进的加密算法，旨在抵御量子计算机的力量。

量子抗性代币的重要性在于它们使用了后量子加密算法，这些算法旨在抵御经典和量子计算攻击。以下是使用的一些关键技术：

想象基于格的密码学是一个由数十亿个微小点组成的巨大 3D 网格。挑战在于找到这个网格上两点之间的最短路径——这是一个如此复杂的谜题，甚至量子计算机也难以解决。这就是基于格的密码学的基础。

算法如 CRYSTALS-Kyber 和 CRYSTALS-Dilithium 就像这些超级坚固的锁。它们效率高(使用快速)且占用空间小，非常适合区块链网络。

哈希密码学就像每个交易的独特指纹。哈希是由数据生成的数字和字母的字符串，不能反向恢复到其原始形式。例如，量子抗性账本(QRL)使用 XMSS 来保障交易安全，提供了一个基于哈希的量子抗性的实际和操作示例。

这种方法就像在嘈杂的无线电信号中隐藏信息。只有拥有私钥的人才能“调谐”并解码信息。McEliece 密码系统已经成功做到了这一点超过 40 年，使其成为电子邮件加密中最受信任的方法之一。它的唯一缺点是“无线电信号”(密钥大小)比其他方法大得多，这可能会使其存储和共享更困难。

想象一个需要同时解决多个复杂方程的谜题。这些方程并非普通方程;它们是非线性和多变量的(许多变量)。即使是量子计算机也难以应对这些谜题，这就是为什么它们非常适合加密。