如果有人建造的量子计算机足够快，足以破解你的比特币钱包的安全并窃取你的硬币，该怎么办？

每个人都这么想，因为一些预测表明，这样的量子机器虽然现在还不存在，但可能会在几年内问世。

纳斯达克上市的加密货币交易所 Coinbase COIN $181,88 · Mercato chiuso 为其客户（包括银行、资产管理公司和对冲基金）持有当今比特币总量的约 5%，该公司在一篇新的博客文章中分享了对此问题的想法，阐述了它认为比特币需要采取哪些措施来抵御“潜在的未来”量子威胁。

它的第一点是现在就开始准备，而不是等到风险到来，单独处理掉币的问题。

为了遵循交易所的建议，了解比特币的锁如何工作以及量子计算机如何破解它们会有所帮助。

将比特币钱包想象成一个邮箱，顶部有一个狭窄的水平槽，钥匙只能由所有者持有。可见的插槽是钱包的公钥，任何人都可以通过该插槽将信件放入其中。相比之下，私钥是解锁盒子的物理钥匙。该私钥严格保存在所有者手中，对外界来说是不可见的，可以保证钱包中比特币的安全。

当用户发送比特币时，他们的钱包使用私钥创建数字签名，即防篡改印章。网络根据用户的公钥对其进行检查；如果匹配，则交易获得批准。

比特币区块链使用两种方法（称为 ECDSA 和 Schnorr）来创建和验证这些数字签名。目前这些技术非常安全，因为当前的计算机还不够强大，无法破解这些技术背后的数学原理，也无法根据数字签名或公钥对用户的私钥进行逆向工程。

根据谷歌研究人员的说法，一台足够强大的量子计算机可能会在 2029 年问世，它可以做到这一点：根据公钥逆向工程私钥并耗尽持有者的比特币钱包。

研究人员将具有这种能力的机器称为密码相关量子计算机（CRQC）。

提议的解决方案是后量子（PQ）密码学。简单来说，就是可以抵御量子攻击的新签名方法。

根据 Coinbase 的说法，仅仅选择一种新的安全方法是不够的。他们认为，保护比特币免受量子计算机攻击的全面升级必须保护新旧资金的安全，完全适应比特币有限的数据空间，并让普通计算机继续运行网络。它还必须适用于大型加密货币平台和日常用户，同时为可能永远不会移动的旧代币提供明确的计划。

这些努力需要立即开始，主要是因为比特币的去中心化设计通常被誉为相对于中心化机构的优势，但也使得实施变革变得困难。

正如该交易所所说，“比特币共识发生变化，生态系统迁移可能需要数年时间。”这就是为什么工作需要“早于任何 CRQC 公告”开始。

比特币开发商已经在考虑建立量子防御的提议。

将“容器”与签名分离：简单来说，比特币的设计应该使其交易格式能够支持新的后量子签名类型，而无需重建整个系统。随着时间的推移，这将使添加、替换或组合抗量子签名变得更加容易。 Coinbase 表示，P2MR (BIP-360) 和 P2TRv2 这两个提案似乎提供了这种灵活性。

分阶段保护：Coinbase 支持一种方法，让活跃钱包在比特币最终确定旧签名类型的规则之前开始使用抗量子或混合签名。一种可能的转变是“1-of-2”设置：可以使用传统的 ECDSA 或 Schnorr 密钥或后量子密钥来使用相同的比特币。这将使用户能够更早地保护他们的资金，而不会强迫每个人立即切换或冒着突然失去访问权限的风险。

状态的使用：一些后量子签名方案需要钱包在每次签名后跟踪信息，称为“状态”。这些方案使用许多一次性签名密钥，钱包必须记住哪些密钥已经被使用过，因此它永远不会重复使用密钥。如果钱包从旧备份中恢复或无法保存该记录，它可能会意外地重复使用密钥。这可以让攻击者伪造有效的签名。有状态签名可以更小、更快，但更容易被滥用。如果比特币支持它们，Coinbase 认为它也应该支持不需要这种记录保存的无状态选项。这将为用户和钱包开发商提供更安全的选择，并降低资金丢失或伪造交易的风险。

稳健的实现：Coinbase 希望评估过程给予能够跨平台可靠运行、在任何地方一致地验证签名、避免通过计时泄露秘密信息、使用明确的设置以及即使签名期间使用的随机数生成器失败也能保持安全的软件的重视。这将使抗量子比特币钱包更加可靠，并降低错误、黑客攻击或资金丢失的风险。

MPC 友好性：对于 Coinbase 及其许多客户来说，后量子方案必须与多方计算（MPC）良好配合。如果操作得当，MPC 可以帮助保护私钥免遭盗窃，并为系统面临持续攻击的大型组织增加重要的安全层。这将使交易所、托管机构和大型企业更容易保护比特币，而无需依赖单个人或设备来持有密钥。

较晚迁移的钱包的路径：如果比特币最终限制或终止 ECDSA 和 Schnorr 支出，有些人可能仍然拥有旧钱包格式的资金。 Coinbase 认为，考虑这些用户是否以及如何稍后将其资金转移到量子安全输出将是有用的。正确的方法及其权衡仍然是一个悬而未决的问题。这将有助于防止一些用户在不及时升级的情况下被锁定其比特币。讨论可以与添加后量子签名支持的技术工作同时进行，也可以单独进行，因此不需要阻碍这项工作。

最后，并不是每个人都会及时升级到后量子，尤其是长期休眠的钱包。其中一些属于丢失钥匙的人。一些比特币还位于旧地址类型中，这些地址类型导致公钥暴露。

Coinbase 担心有人可能会悄悄建造一台量子机器，并“在公众了解之前”开始从这些钱包中掏空硬币。

该交易所在如何处理这些代币问题上没有采取任何立场，但表示辩论应该单独处理，因此不会为其他人提供保护。它强调任何救援都应该是量子安全的，否则窃贼可能会利用救援方法本身。

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