比特幣計算機科學與技術

1. 為什麼說量子計算機可輕易破解比特幣，究竟怎麼

摘要：在位於紐約市以北約50英里處僻靜鄉村中的一個小型實驗室內，天花板下纏繞著錯綜復雜的管線和電子設備。這一堆看似雜亂無章的設備是一台計算機。它與世界上的任何一台計算機都有所不同，而是一個即將開創歷史的里程碑式設備---量子計算機。

2017年5月3日，科技界的一則重磅消息：世界上第一台超越早期經典計算機的光量子計算機誕生。這個「世界首台」是貨真價實的「中國造」，屬中國科學技術大學潘建偉教授及其同事等，聯合浙江大學王浩華教授研究組攻關突破的成果。
如果現在傳統計算機的速度是自行車，量子計算機的速度就好比飛機。在過去的幾個月里，IBM和英特爾已經宣布他們已經分別製造了50和49個量子比特的量子計算機。有專家指出，在十年之內，量子計算機的計算能力就可能趕超當前的超級計算機。

2018年3月5日在洛杉磯舉行的美國物理學年會上，谷歌量子AI實驗室研究科學家Julian Kelly報告了，帶領谷歌團隊正測試一台72量子比特通用量子計算機。然而，這還是僅僅是72量子比特而已。按照這個速度發展下去，很快量子計算機的神通，將強勁得讓人恐懼。
那麼，為什麼說量子計算機可輕易破解比特幣，究竟怎麼回事？
要破解現在常用的一個RSA密碼系統，用當前最大、最好超級計算機需要花60萬年，但用一個有相當儲存功能的量子計算機，則只需花上不到3個小時！也就是說，從電子計算機飛躍到量子計算機，整個人類計算能力、處理大數據的能力，就將出現上千上萬乃至上億次的提升。在量子計算機面前，我們曾經引以為豪的傳統電子計算機，就相當於以前的算盤，顯得笨重又古老！

雖然比特幣協議使用的是不對稱的加密貨幣，用相應的公鑰驗證私鑰簽署的交易，以確保比特幣只能被合法所有人使用。使用當前可用計算機強制私鑰與公鑰保持一致不可行，但量子計算機卻可以解決不對稱加密貨幣的問題。
另外，比特幣的規定是處理得更多的那個區塊加入區塊鏈，另一個區塊則作廢。舉個例子，這就像於在一個賬簿里有51個人說你在銀行存了100塊錢，而49個人說你存了50塊錢，這種情況下，區塊鏈演算法少數服從多數，銀行認為你存了100塊錢是真，存了50塊錢是假。所以一旦一位礦工擁有51%的算力，其他後續礦工將無法繼續獲得比特幣。

Andersen Cheng，英國一家網路安全公司的聯合創始人，他表示在量子計算機投入使用的那一天，比特幣就會終結。你覺得呢？

2. 比特幣挖礦是否保護法院明確不保護

12月15日，北京朝陽法院公開開庭審理並當庭宣判了北京首例比特幣挖礦案。本案法院認定雙方簽訂的挖礦合同因違反國家禁止比特幣交易的規定且違背公共利益，屬於無效合同其利益不受法律保護。同時法院還向礦機所在地的四川發展和改革委員會發送了司法建議，建議對挖礦行為進行清理整治。那麼這究竟是怎麼一回事呢？

回答這個問題之前，得先了解一下比特幣是什麼以及它是怎麼創造出來的。比特幣是一種虛擬數字貨幣，它沒有任何的國家甚至個人信用背書，最早是由一群技術極客推出並在很小的一個范圍內傳播流動的小眾數字貨幣。在它還沒有被資本炒作起來之前，甚至有人用10000個比特幣換一個比薩（想想現在一個比特幣都達到3萬美元不知道當初換比薩的哥們現在是什麼想法）。因此，從本質上說，比特幣現在之所以能有如此的高位，是由資本、炒客、以及一群狂熱的信仰者共同推動的結果。與這些小眾群體對比特幣的狂熱相反，目前全球主流國家對比特幣大多持否定態度。

比特幣的數量是有限的，比特幣總數一共是2100萬個，且不可增發。它是通過計算機進行復雜的運算最終得到，這個過程也被稱作「挖礦」。而挖礦的難度也隨著比特幣數量的減少不斷的增加，就拿那個用比特幣換披薩的程序員來說，那個時候比特幣還沒有那麼火爆，他當時一個人每天可以挖幾千個比特幣，而現在一萬台礦機（就是專門用來挖比特幣的計算機）一個月也就只能挖300個左右。據業內人士介紹，十台神馬68T的機器（挖比特幣的計算機，簡稱「礦機」）跑一年耗電是306600度電，差不多可以挖2個幣，並且這個難度還會不斷的提高。因此比特幣背後的區塊鏈技術雖然是一門十分復雜深奧的科學，但真正對這些科學感興趣的只是少部分圈內的技術專家，而大部分人關注的僅僅是比特幣的炒作，因此比特幣及區塊鏈技術雖然是一個比較新的東西，但因它而生的糾紛卻並非多麼的復雜深奧。

解釋完上面的問題回到本案，本案本質上是一個賣礦機的A公司賣給一個炒作比特並的B公司一些礦機，B公司委託A公司代為運營這些礦機一年，一年中產生的收益也就是比特幣雙方之間再行分配。而B公司又在四川某地的礦場租賃場地進行實際的挖礦（因為四川、雲南、西藏等地電費便宜，所以大部分礦場都集中在這些地方）。後來B公司僅僅支付了18枚比特幣給A公司，與預期的300枚相差甚遠，因而A公司訴至法院。

本案法院的觀點是，比特幣挖礦行為能源消耗和碳排放量大，不利於節能減排，及我國碳達峰、碳中和目標的實現，且虛擬貨幣生產、交易環節衍生的風險突出，目前我國也禁止比特幣的相關交易，雙方之間簽訂的協議屬於無效合同，B公司按照合同主張的利益不應受到法律保護，因而駁回了B公司的訴求。

3. 比特幣的概念是什麼

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。

比特幣：又稱「比特金」，是一種網路虛擬貨幣，網民可以使用比特幣購買一些虛擬物品，比如網路游戲當中的衣服、帽子、裝備等，網民之間也有用來購買現實物品的情況。

比特幣網路通過「挖礦」來生成新的比特幣。所謂「挖礦」實質上是用計算機解決一項復雜的數學問題，來保證比特幣網路分布式記賬系統的一致性。比特幣網路會自動調整數學問題的難度，讓整個網路約每10分鍾得到一個合格答案。隨後比特幣網路會新生成一定量的比特幣作為賞金，獎勵獲得答案的人。

(3)比特幣計算機科學與技術擴展閱讀

用戶可以買到比特幣，同時還可以使用計算機依照演算法進行大量的運算來「開采」比特幣。在用戶「開采」比特幣時，需要用電腦搜尋64位的數字就行，然後通過反復解謎密與其他淘金者相互競爭，為比特幣網路提供所需的數字，如果用戶的電腦成功地創造出一組數字。

比特幣是類似電子郵件的電子現金，交易雙方需要類似電子郵箱的「比特幣錢包」和類似電郵地址的「比特幣地址」。和收發電子郵件一樣，匯款方通過電腦或智能手機，按收款方地址將比特幣直接付給對方。下列表格，列出了免費下載比特幣錢包和地址的部分網站。

參考資料

網路-比特幣