量子货币即将取代基于区块链的加密货币?

煤油灯科技2022-08-09 10:15

现在,麻省理工学院的 Andrey Khesin 和 Peter Shor 以及哈佛大学的 Jonathan Lu 找到了一种方法来创建任何人都可以验证的量子货币,使其完全去中心化,而无需区块链来安全地记录交易,这将有效解决已有代币难以持续化发展的长期隐患。

量子货币是一种货币形式,它利用量子力学的奇异定律来确保它不能被复制,但同时又可以很容易地被验证。这些特性使其成为理想的交换媒介,就像普通现金一样,但没有任何伪造的风险。

这个想法最初是由物理学家Stephen Wiesner在 1970 年提出的,他认为任何测量未知量子状态的尝试都会不可避免地破坏它。相比之下,测量已知量子态的过程保留了它。

Wiesner意识到,如果量子态的细节是保密的,例如由中央银行保密,这个特性可以用来保证量子货币的准确性,同时确保它永远不会被复制。

从那时起,量子货币的想法产生了巨大的影响,形成了许多实验和量子密码技术的基础,这些技术已经成为常规。

然而,Wiesner的量子货币公式有一个缺点。验证过程只能由受信任的机构(如中央银行)执行,否则它将对量子状态的详细信息保密。

但比特币和以太币等去中心化货币的出现,吸引了人们对不需要中心化控制的货币系统的注意力。

新方法的安全性来自一种能够抵抗量子计算机攻击的后量子加密形式。后量子加密的关键是找到即使是量子计算机也难以解决的问题。

最有希望的方法之一涉及到格的数学思想,格是一种由一组向量组成的多维网格。这个网格中的点是由不同长度的向量连接起来的,并且这些向量很容易计算。然而,在晶格中找到最短向量的问题是很困难的,特别是当晶格是随机的时候。

一种方法是计算随机点阵中所有点之间的距离,最终会找到最短的点。但随着网格变得更大或包含更多维度,这个问题变得难以解决,即使对于量子计算机来说也是如此。

Khesin 和他的同事提出的方法是将随机晶格编码为一个量子货币单位的量子特性,也许是一个原子阵列。任何想要复制这笔钱的人都必须复制这个随机格子。但这只有在已知最短向量的情况下才能完成,这项任务甚至会击败量子计算机。

这保证了资金的安全。它也很容易验证,因为格的量子态具有任何用户都可以测试的特定属性。

其结果是一个无法被复制、但易于检查的物理系统。“由于我们的货币状态是有形的,它们可以作为有形但不可伪造的钞票,但它们也可以作为数字货币通过量子通道转移,”Khesin和他的同事说。

所有这一切都是由买卖双方在不需要任何交易记录的情况下完成的,就像今天使用普通现金一样。该团队表示:“所有权的验证可以在本地和线下完成,不需要通过区块链等机制进行全球同步。”

这是一项具有重大意义的有趣研究。去中心化加密货币的缺点之一是加密和维护区块链所需的巨大能源成本。对于比特币来说,目前认为这比阿根廷整个国家消耗的能量还要多,而且从长远来看显然是不可持续的。

量子货币有可能在没有这种开销的情况下发挥作用。它也自然是匿名的,就像现金一样,将是一种受欢迎的财产。研究人员说:“我们的量子货币还提供了传统加密货币或实物票据无法实现的优势。” 但是,只有当基础设施能够方便、廉价地发送量子信息时,它才有可能被使用。换句话说,量子货币首先需要一个完整的量子互联网,这是一种肯定会出现但缓慢出现的技术。

可能有另一个应用程序可能首先实现。Khesin 和他的同事提出了同样的技术也可以在量子世界中提供复制保护的可能性。

他们有这个方向的计划。“下一步是使量子货币算法适应反盗版协议,以保护量子计算(即电路)不被复制。”



原文链接:https://www.discovermagazine.com/technology/why-quantum-money-could-replace-blockchain-based-cryptocurrencies


---煤油灯科技victorlamp.com翻译整理---

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