Coinbase发布比特币后量子安全迁移路线图:一场复杂且长期的行业挑战
作为托管着全球约5%比特币的大型机构,Coinbase近日发布了其推动网络向“后量子安全”过渡的技术优先事项。该公司警告称,这一转型将是一个“具有挑战性、复杂且需要多年时间”的过程。在官方博客文章中,Coinbase强调,量子抗性不仅仅是对签名方案的选择,它还必须保护已暴露和新创建的资产,适应比特币稀缺的区块空间,并能在机构级托管环境中稳定运行。
此次发布的时机经过深思熟虑。Coinbase认为,业界应在任何具备密码学意义的量子计算机(CRQC)正式宣布之前就开始准备,因为“比特币共识机制的改变和生态系统迁移可能需要数年时间”。这篇文章明确旨在为开放式讨论提供输入,而非最终立场,但其提出的建议构成了由网络最大托管商之一勾勒出的首个具体迁移路径。
将容器与签名分离
Coinbase的核心建议是将持有资金的“容器”(输出类型)与授权支出的签名算法解耦。通过这种方式,可以引入、替换或补充后量子方案,而无需重新设计整个结构。该公司指出了两种灵活的设计方案:比特币改进提案360(BIP 360)中提出的P2MR,以及P2TRv2。这两种方案均能在需要时才隐藏公钥,并为未来的签名算法留出空间。
针对过渡阶段,Coinbase倾向于采用分阶段保护策略。一种选项是“1-of-2”混合输出,即同一笔资金拥有两条支出路径:一条由经典的ECDSA或Schnorr密钥授权,另一条由后量子密钥授权。用户可以在当前继续使用经典签名,并在必要时切换到抗量子签名。在选择具体方案时,Coinbase希望建立一个涵盖标准化算法(如ML-DSA、SLH-DSA和FN-DSA)以及紧凑型候选方案(如SHRINCS)的评估集。同时,它警告状态依赖型方案存在重大风险:重用签名状态可能导致伪造攻击。
无法移动的硬币
迁移过程中最困难的部分并非密码学本身,而是那些可能永远无法迁移的资金。Coinbase认为,遗留硬币应被视为一个独立于添加后量子签名支持之外的治理和工程问题。这类资产包括永久暴露公钥的pay-to-public-key输出、重复使用的地址、休眠持仓以及 Satoshi时代的余额,同时也包括在公众得知CRQC存在之前可能发生的隐蔽量子盗窃行为。
这与欧洲刑警组织(Europol)此前标记的暴露钱包密钥问题类似。Coinbase指出,任何救援机制——无论是基于种子知识、零知识证明还是速率限制触发器——本身必须是量子安全的,以防止仅持有公钥的量子攻击者利用恢复路径进行攻击。该公司将此问题留待后续讨论,认为该议题可以与签名工作并行开展,而不必延迟整体进程。
5%托管份额带来的话语权
鉴于Coinbase在市场中的巨大份额,其观点赋予了这次讨论非同寻常的分量。作为最大的托管商之一,Coinbase正在准备自身的系统,召集比特币开发者,并通过比特币安全联盟(Bitcoin Security Consortium)支持开源工作。其建议反映了小型提案往往忽略的机构需求:便于多方计算(MPC)的签名、恒定时间实现以及确定性的跨平台验证。
这些考量使得那些在纸面上看似高效的状态依赖型方案显得格格不入。对于自托管用户而言,丢失或重用签名状态可能导致伪造和资金损失;而对于在不同地区运行独立签名服务器的交易所来说,状态依赖型方案将强制实施独占锁,从而破坏高可用性操作。然而,也有反面案例表明现实网络已开始承诺具体的时间表,例如Zcash在今年一月发布的量子计划。目前尚无定论:CRQC尚不存在,Coinbase也将本文视为考虑因素而非指令。接下来的关键信号在于,比特币社区是否能就P2MR或P2TRv2风格的输出格式,以及托管商、钱包和全节点均可实际运行的短名单方案达成共识。

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