什么是摩尔定律？它如何影响密码学？

作者：Jagjit Singh，Cointelegraph；编译：松雪，

一、摩尔定律介绍

摩尔定律是技术领域的一个基本概念，它预示着计算能力将随着时间的推移呈指数级增长，并以戈登摩尔的名字命名。

英特尔公司联合创始人兼名誉董事长戈登·摩尔 (Gordon Moore) 于 1965 年提出了摩尔定律。据他介绍，微芯片（电子设备的基本组成部分）上的晶体管数量大约每两年就会增加一倍，而其生产成本也会增加一倍。 保持不变甚至下降。 处理能力的指数级增长对个人数字生活的多个方面产生了巨大的影响。 摩尔定律如何预测计算能力的指数级增长？

密码学是摩尔定律应用的关键领域。 由于晶体管密度加倍，加密和解密的可能计算能力随着处理能力的增长而增长。

例如，随着计算机变得越来越强大，以前被认为极其安全的加密技术可能会变得容易受到攻击。 因此，正在开发更强的加密技术和更长的密钥长度来保证数字通信的安全性和隐私性。

摩尔定律解释了计算行业的巨大进步，使得生产更小、更强大、更节能的电子产品成为可能。 这项技术进步对多个行业产生了重大影响，包括娱乐和医疗保健。

此外，它还通过创新刺激经济增长，为商品和服务创造新市场，并提高现有市场的效率。 保持市场竞争优势需要遵守摩尔定律，因为采用最新技术的人会获得最大的利益。

二、摩尔定律如何影响密码学？

摩尔定律处理能力的指数级增长对加密行业既有有利的影响，也有不利的影响。

积极影响

密码学家可以利用不断提高的处理能力来创建更先进、更可靠的加密方法。 他们可以开发具有更大密钥长度和更困难数学运算的加密算法，使潜在攻击者更难以解密数据。 此外，加密技术的改进可能会带来更好的网络威胁防御并提高敏感数据的安全性。

不利影响

不利的一面是，潜在的攻击者因为受益于处理能力的快速提高，这可以减少破解加密密钥所需的时间并削弱安全性。 数据保密可能面临风险，因为曾经安全的加密技术可能会更快地过时。 为了保持有效的数据保护，密码学领域必须跟上计算机技术的发展。

三、摩尔定律如何影响区块链技术？

摩尔定律通过呈现可扩展性、安全性和能源效率的前景来影响区块链技术，但它也提出了需要解决的问题，以维持区块链网络的去中心化和完整性。

摩尔定律预测计算能力不断翻倍，使得区块链网络能够成功发展，支持更高的交易量和更大的数据集。

摩尔定律鼓励开发更安全的加密方法，尽管它可以为潜在攻击者提供更多的计算能力来尝试攻击区块链。 可以使用更强大的加密技术来保护区块链数据，提高其抵御威胁的能力并保持系统信心。

此外，在摩尔定律的推动下，硬件能源效率的提高可能会减少区块链网络的环境足迹。 专用硬件（例如 ASIC）的开发有利于区块链的稳定性。 然而，摩尔定律提出了挑战，例如区块链网络的潜在中心化。

由于摩尔定律促进了存储容量的增长，区块链网络可以存储更多数据，例如智能合约和交易历史记录，而不会大幅提高成本。 这使得区块链技术能够以比仅仅用于加密货币更复杂和更强大的方式使用。

四、摩尔定律会影响云计算吗？

摩尔定律影响了云计算的发展和普遍可及性。

摩尔定律极大地影响了云计算服务的功能和架构。 服务器技术不断扩展的功能使云提供商能够以实惠的价格提供日益强大的虚拟机和数据存储。

它还鼓励云计算在各种应用中的广泛使用，从数据存储和处理到机器学习和人工智能。 这使得组织和个人能够找到更有效且负担得起的解决方案。

然而，处理能力的增强也凸显了数据安全和隐私的重要性，因为更强大的硬件可能会导致更复杂的网络威胁，并且需要在云中增强加密和安全措施。

五、摩尔定律在 2023 年仍然适用吗？

摩尔定律仍然是技术进步背后的主要力量，即使为了考虑快速变化的半导体行业及其对加密货币和区块链网络的安全性和可扩展性的巨大影响而进行了修改。

摩尔定律在科技领域继续受到争论和讨论。 值得注意的是，摩尔的原始理论已经在实践中发生了变化，一些专家认为它不再准确地反映半导体技术的进步速度。

持续技术增长和创新的基本原则继续推动半导体技术的进步，尽管微处理器上的晶体管数量每两年呈指数增长可能不像以前那样稳定。

摩尔定律是经典计算技术进步的指南，但量子计算代表了一种范式转变，有可能继续特定问题领域的计算能力指数增长的趋势，尽管有其自身的一系列困难和限制。

然而，从加密货币和区块链技术的角度来看，摩尔定律仍然具有现实意义。 加密货币需要安全的加密算法来保护交易并维护区块链的完整性。 虽然摩尔定律提高了处理能力、增强了加密技术并提高了区块链安全性，但它也带来了困难。

由于处理能力的不断提高，这可能会简化恶意个人尝试加密攻击的工作，并可能危及区块链网络的安全，因此加密货币必须发展和调整其安全措施。 为了抵消摩尔定律带来的好处，这导致了更耐用的加密算法（例如高级加密标准）的开发，以及对更长密钥长度的关注。

此外，还出现了向更长密钥长度的转变，例如，在 RSA 加密中，长度为 2048 或 3072 位。 较长的密钥使加密过程变得更加复杂，使得攻击者在没有正确密钥的情况下解密数据变得更加困难。

因此，摩尔定律的适用性取决于人们如何理解其最初的表述。 尽管晶体管数量翻倍的速度可能已经放缓，但该行业的目标仍然主要集中在开发更强大、更节能和更具创造性的计算技术。