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区块链和其他分布式账本技术（DLT）在过去几年中有了显著的发展，由于其提供透明度、冗余性和问责制的能力，已被建议用于许多应用程序。在区块链的情况下，这些特征是通过公钥加密和散列函数提供的。然而，量子计算的快速发展为在不久的将来执行基于Grover和Shor算法的攻击提供了可能性。这类算法威胁到公钥密码和散列函数，迫使重新设计区块链，以利用能够抵御量子攻击的密码系统，从而创建被称为后量子、量子证明、量子安全或量子抵抗的密码系统。为此，本文首先研究了后量子密码系统的现状，以及如何将其应用于区块链和DLT。此外，还研究了最相关的后量子区块链系统及其主要挑战。此外，还对最有前途的区块链后量子公钥加密和数字签名方案的特征和性能进行了广泛的比较。因此，本文试图为未来的区块链研究人员和开发人员提供一个关于后量子区块链安全的广泛视角和有用的指导方针。 shor和grover和分别针对区块链快速生成区块和检测哈希冲突来替换区块链的区块。 第二节描述了与区块链及其安全原语相关的基本概念。 第三节研究量子攻击对区块链公钥安全方案和最流行的哈希函数的影响。

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我们构建了一个系统，为冯·诺依曼RISC体系结构上的程序执行提供简洁的非交互式零知识证明（zk SNARKs）。该系统由两部分组成：一个用于验证算术电路可满足性的密码验证系统，以及一个用于将程序执行转换为此类电路的电路生成器。与之前的工作相比，我们对这两个组件的设计在功能和效率方面都有所提高，如下所示。我们的电路生成器是第一个通用的：它不需要知道程序，只需要知道它的运行时间。此外，输出电路的大小取决于程序大小（而不是乘法），从而允许验证较大的程序。加密证明系统通过利用新算法和根据协议定制的配对库，提高了证明和验证时间。我们对我们的系统进行了评估，以获得多达10000条指令的程序，运行多达32000个机器步骤，每个步骤都可以任意访问随机存取存储器；并演示了如何执行使用即时编译的程序。我们的证明在80位安全性时长230字节，在128位安全性时长288字节。不管原始程序的运行时间如何，典型的验证时间为5毫秒。

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