巨头联手!1500 万美元启动比特币量子安全攻坚战

CN
2小时前
贝莱德、Coinbase 与 Strategy 牵头成立联盟,但最大难题不是技术。

撰文:Oluwapelumi Adejumo

编译:Saoirse,Foresight News

贝莱德、Coinbase 以及 Strategy 正投入 1500 万美元资源,推动比特币做好防御未来量子计算攻击的准备。

上述企业是新成立的比特币安全联盟九家创始成员。该联盟于 7 月 23 日正式对外公布,目标是为致力于维护比特币网络长期安全的开发者与研究人员提供支持。

联盟其他成员包括 Anchorage Digital、ARK Invest(方舟投资)、Block、Blockstream、Fidelity Digital Assets(富达数字资产)以及 Galaxy。成员阵容涵盖资产管理机构、资产托管商、加密交易所、基础设施服务商,以及大量持有比特币、深度布局比特币业务的企业。

随着量子计算技术持续取得进展,现存加密体系潜在的脆弱性引发广泛关注,因此联盟将量子计算威胁列为首要研究方向。

Strategy 首席执行官 Phong Le 表示:

「作为长期持币方,我们有充分的动机保障比特币能够长久安全运行。资助相关领域的研发人员、推动行业围绕该议题展开理性探讨,是我们贡献力量的自然选择。」

量子技术进步,倒逼比特币重新审视安全时间窗口

各国政府与科技研究团队都在加紧研发能够抵御未来量子计算机攻击的加密技术,与此同时,机构层面的资金投入也随之加码。

过去一年,包括谷歌量子人工智能团队在内的多方研究团队下调了一项预期:攻破比特币当前采用的加密算法,所需消耗的算力门槛比此前预想更低。

比特币依靠椭圆曲线密码学生成数字签名,以此证明持有者掌握划转比特币所需的私钥。传统计算机几乎无法反向破解这套对应关系。但理论上,一台性能足够强大、运行肖尔算法的量子计算机,能够通过公钥推导出对应的私钥。

这就给比特币埋下隐患:大量公钥已经永久记录在区块链上,存在被破解的可能性。

Dune Analytics 的数据面板显示,有超过 700 万枚比特币所在的交易输出地址公钥完全暴露,占该统计口径下比特币流通总量的 34.9%。按照近期行情,这批资产价值约 4608 亿美元。在最近一个完整统计月份里,存在该风险敞口的比特币数量又新增约 77275 枚。

比特币面临量子计算威胁(来源:Dune Analytics)

现阶段,这批比特币尚且不会因量子攻击被盗,目前世界上还不存在能够破解比特币签名体系、具备密码攻击实用价值的量子计算机。真正令人担忧的是:如果技术持续迭代、攻击门槛不断下降,比特币网络还有多少时间完成防御改造。

Capriole Investments 创始人 Charles Edwards 就指出了这种不确定性。近期他称,自己测算的比特币「量子风险折价系数」已经达到 30%,并将量子计算定义为比特币网络长期面临的最大技术威胁。

暴露在外的比特币存量持续增加、量子攻击所需资源预估不断降低,这也解释了为什么众多比特币相关机构,在具备实战能力的量子计算机问世多年之前,就开始资助相关研究。

想要切换至抗量子签名体系,开发者首先需要设计、审核、测试全新加密方案;之后钱包、交易所、矿工、节点运营者与全网用户才能逐步落地部署。对贝莱德、Coinbase、Strategy 以及联盟其他成员而言,在威胁仍停留在理论阶段时投入资金研发,可以给开发者留出更充裕的准备周期。

企业资金难以根除比特币的量子安全困境

联盟在架构设计上设置机制,限制企业施加影响力,但这些约束条件也体现出:各家成员企业,实际上无法主导比特币最终采用何种量子防御方案。

比特币一众大型企业利益相关方拿出数百万美元资金支持开源开发,立刻衍生出一项治理难题:如何扶持网络发展,同时避免出资机构左右技术路线。

联盟聘请比特币开发者资助非营利组织 Brink 的执行董事 Mike Schmidt,以志愿者身份协调日常工作。Schmidt 透露,在接受任命前,他与每位成员企业单独沟通,确认该项目能够兼容比特币去中心化开发模式。

为实现这一目标,联盟设立两条核心保障规则: 第一,联盟不会统一归集各家资金,也不代为挑选资助对象;每家企业独立决定向哪些开发者、研究团队和机构提供资金。 第二,联盟不会针对比特币协议修改发表官方立场。成员企业可以独立表达观点,但联盟本身不参与协议开发,也不会指挥协议维护人员开展工作。

依托这些规则,贝莱德、Coinbase、Strategy 等机构可以持续加大量子领域研发投入,却无需敲定比特币最终采用哪一套解决方案。

当行业重心从「识别威胁」转向「制定应对方案」,这条边界将变得尤为关键。

没有任何政府、企业或是开发者团体,能够强制比特币全网启用全新签名系统。任何一次重大加密机制调整,都必须经过设计、审查、测试,取得开发者、钱包服务商、交易所、矿工、节点运营方和广大用户的广泛接纳。

Galaxy 表示,对比风险资产的庞大规模,专门研究比特币量子韧性的开发者数量依旧偏少。增加资金投入可以扩充研发队伍,却无法消除网络迁移过程中难以平衡的技术矛盾与治理难题。

眼下最难解决的问题之一:当抗量子替代方案落地后,依旧使用旧签名机制保护的比特币该如何处置。

由 Casa 联合创始人 Jameson Lopp 等开发者共同起草的 BIP-361 草案,规划了分阶段淘汰椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)与施诺尔签名的路线。

该提案第一阶段计划禁止用户继续向易受量子攻击的风险地址转入新的比特币。后续阶段会收紧存量旧资产的转账规则,同时设立资产救助机制,用来区分真正的资产持有人与依靠量子计算机破解私钥的攻击者。

其中一种可行思路:允许确定性钱包持有者出示源自原始钱包种子的独有信息证明,而量子攻击者无法获取这类信息。研究人员同时也在探讨利用零知识证明、承诺 - 披露机制帮助用户找回受威胁资产。

但上述方案依旧无法覆盖所有类型的比特币交易输出。

BIP-361 的撰写者提到,部分早期「公钥直接支付」类型的交易输出,很难给合法持有者提供同等保护优势。遗留一个悬而未决的难题:怎样让这类比特币既能正常划转,又不再持续暴露在未来量子攻击风险之下。提案探讨了名为「Hourglass(沙漏)」的方案,尝试兼容处理一部分这类资产。

摆在开发者面前的取舍十分艰难: 如果无限期保留旧签名机制的可用性,未来部分比特币终将面临被盗风险;如果过早、过强地限制旧签名,许多没能及时完成资产迁移的合法持有者,将彻底无法动用自己的比特币。

目前 BIP-361 仍只是草案,仅仅被收录至比特币改进提案库,不代表比特币网络正式接纳这套方案。

联盟能够资助更多研究者攻关难题,为开发者争取更多准备时间,却无法替全体比特币用户敲定最终要做出的抉择。

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