量子计算机有朝一日可能破解比特币(BTC),但同样的物理学也可能造出无法伪造的货币。两位专家认为,最终形态的数字现金或许不是区块链,而是量子货币。
Stefano Gogioso 和 Daniela Herrmann 在最近一次专家圆桌讨论中提出这一观点。其核心建立在一个比加密本身更古老的想法,以及一条物理定律之上。
Gogioso 用一句话重新框定了争论:“共识是最后一个中间人。”
回顾货币史:实物现金不需要中间人,金币自身即可证明价值,买家无需信任银行、账本或网络。但现金无法通过电线传输。数字支付解决了距离问题,却让中间人回归,每笔在线支付都要依赖中介确认同一单位没有被双花。比特币用数学和共识取代机构,让数千台计算机就同一历史达成一致,从而消除中心化方。
但用物理取代信任的想法比比特币更古老。1960年代末,哥伦比亚大学研究生 Stephen Wiesner 写下《Conjugate Coding》手稿,提出一种由物理而非银行保护的不可伪造货币,但遭期刊退稿,直到1983年才发表。这一工作后来启发了1984年的BB84协议,量子密码学由此诞生。
量子密码学的保障来自一条物理定律:不可克隆定理。1982年,物理学家 William Wootters 和 Wojciech Zurek 证明,未知量子态无法被完美复制。任何复制尝试都会扰动原状态,伪造失败且篡改可见。
Gogioso 多年致力于将该定律转化为实用工具。他此前在演示中展示过能自我防御的密钥:一旦被截获,密钥在传输中即被破坏,接收方会发现协议中断。在专家讨论中,他将这一思路推到极致:“你可以构建无需信任底层硬件的应用,甚至可以将硬件交给攻击者制造;只要应用通过自检,安全性就有保证。最坏情况是它拒绝运行,这在经典计算中已被证明不可能。”
专业人士称之为“设备无关密码学”。即使厂商是恶意的,安全性依然成立,因为复杂硬件恰恰是后门藏身之处。
从安全到货币只有一步:作弊与伪造是一体两面。若量子态无法复制,就无法伪造;而不可伪造的东西即可充当货币。Gogioso 表示:“无法作弊的另一种表述就是无法复制或伪造。同一类技术可以衍生出量子货币或量子金融工具,为数字金融提供一种对中间人、网络和交易对手信任要求低得多的新方式。”
他的团队已构建最小化版本:一次性密钥。要花费它就必须销毁它,从而阻止攻击者重放旧支付。将这一原理放大,就是研究者所说的量子货币。
理论并不新鲜。2012年,Scott Aaronson 和 Paul Christiano 提出首个公钥量子货币方案,允许任何人验证纸币,而非仅限发行银行。这几乎复刻了 Wiesner 的构想:根据物理定律,货币不可伪造。
比特币虽去掉了银行,却并未去掉信任,只是将信任转移到网络和共享账本上。Gogioso 认为共识正是最后一个中间人。Web3 和零知识工具追回了一部分被数字支付让渡的信任,但最终仍需靠共识来防止伪造。
共识是有代价的:需要协调、能源和大量参与者达成一致。物理保障则不需要这些。量子货币可以彻底移除中间人。Gogioso 说:“量子货币是这一故事的下一阶段也是最终阶段。你获得一种可在远距离交易的数字资产,却无需信任中间人、全球账本或某个决定以太坊(ETH)区块打包的人。物理直接赋予不可伪造性。就此而言,共识确实是最后一个中间人。”
这一论断若成立,量子货币之于比特币,将如同比特币之于银行。值得注意的对称性是:威胁比特币签名的物理学,正是让共识机制变得多余的物理学。
时机也至关重要。人工智能越来越擅长攻破系统。当前大多数安全方案假设攻击者不够聪明或问题在时间内难以求解,Gogioso 认为这一假设在强 AI 时代很脆弱。物理则提供不同承诺:“量子真正带来的是基于宇宙法则的安全性。AI 再聪明也破解不了,最多只能阻止其发生,但无法伪造。”
量子保证不依赖攻击者的能力上限,而依赖现实结构本身。
两位专家并未过度推销。Herrmann 的公司正在构建商用量子工具,她明确划出边界:“量子货币是愿景,等这一切成熟后才会实现。目前量子货币本身还不可用,但一旦芯片进步,就必须以真正的责任感来处理这些事情。”
主要障碍是量子内存。维持脆弱量子态非常困难,目前最好的系统也只能保持约几秒。Gogioso 曾表示,这一限制让完整量子货币仍遥不可及,但同样的硬件已适用于短期任务。
方向已经确定。实验室实验已开始演示量子代币及相关方案,将概念从纸面推向现实。Gogioso 预测:“未来五到七年内,我们可能生活在这样一个世界:用量子资源去做今天被证明不可能的事情——不是很难,不是很慢,而是实际上不可能。而且这些软件现在就可以开始构建,不必等五年。未来绝对触手可及。”
距离 Wiesner 设想的物理护身货币已过去半个多世纪,这个想法终于走出白板。如果两人判断正确,最后一个中间人可能撑不过这个十年。
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