比特币的量子难题：研究人员正尝试三种解决路径

每隔几个月，就会有新的报道警告量子计算机未来可能破解比特币。本周接连出现三项进展——成本突破、隐私设计和托管方案——正好可以借此厘清真正的风险与外界炒作。 首先，风险确实存在。比特币使用椭圆曲线密码学保护钱包，这套数学机制将私钥与公钥关联起来。理论上，足够强大的量子计算机运行 Shor 算法后，可能从已公开的公钥推导出私钥、伪造签名并转走钱包资产。

业界将这种量子计算机可能出现的时间点称为“Q-Day”。目前并不存在这样的计算机，对其出现时间的估计也相差很大；但相关时间表不断缩短，促使准备工作加快。 应对方案大致分为三类，本周每一类都有新进展。第一类是在比特币现行规则下实现量子抗性交易。上个月，StarkWare 在主网上挖出了首笔量子安全比特币交易；该公司本周表示，一场由 AI 模型领跑的公开竞赛，将构建此类交易的预估成本在一周内从约 320 美元降至约 67 美元。

StarkWare 也承认，这目前只是权宜之计。此类交易并非标准交易格式，而且只能保护公钥尚未暴露的币。该公司仍认为，软分叉是更理想的长期方案。 第二类是升级协议本身，采用后量子签名。这是更持久的解决办法，但比特币的去中心化治理意味着，相关升级需要数年时间进行设计、测试和部署；社区也只是最近才开始认真讨论这一问题。

第三类是在托管层加强防护。本周，Coinbase 密码学负责人介绍了该交易所如何构建后量子托管方案。Coinbase 托管的资产约为 2,500 亿美元，该方案旨在适应比特币最终采用的签名方案；如果选定标准与托管机构目前依赖的密钥拆分技术不兼容，方案还包括硬件备用措施。 隐私是贯穿这些工作的另一条线索。用于应对量子威胁的部分密码学技术，也与提升比特币隐私性的研究有所重叠。本周，研究人员还发布了一种独立的“类 Zcash”设计，用于实现比特币屏蔽转账。