融合量子计算与区块链技术的分布式安全框架构建研究

摘要

针对量子计算对区块链传统密码学构成的重大安全威胁，本文提出了融合量子计算与区块链技术的分布式安全框架构建方案。通过分析舒尔(Shor)算法和格罗弗(Grove)算法对区块链密码系统的攻击路径，构建基于格基密码、哈希签名和多变量公钥系统的后量子密码学防护机制，设计量子安全时间戳网络、量子加固工作量证明算法和混合量子经典拜占庭容错协议等抗性共识机制，并在模拟量子攻击环境中进行实验验证。结果表明：该框架能够有效抵御量子算法攻击，在保持99.97%以上安全性的同时，系统吞吐量仅降低23%,验证延迟控制在250 ms内，实现了量子抗性与系统性能的有效平衡，为未来量子计算环境下的分布式系统安全提供了可行的技术路径。

关键词

量子计算 / 区块链安全 / 后量子密码学 / 分布式共识 / 量子抗性框架