要点

• 现有硬件钱包成功生成了实验性的抗量子签名
• Blockstream 的 SHRINCS 技术可能支持未来的比特币安全
• 比特币在真正具备抗量子能力前仍需要网络升级

你已经拥有的比特币硬件钱包，能否在未来抵御量子计算机？一项新研究显示，现有设备可能比此前认为的更具适应性。

在11月5日发布的研究更新中，比特币基础设施公司 Blockstream 强调了相关实验，显示 Ledger、Trezor、BitBox 以及其自家的 Jade 系列硬件钱包，都可以在不需要全新硬件的情况下生成后量子签名。

量子计算机如何威胁比特币

比特币使用椭圆曲线密码学来授权交易。数字签名用于证明某人控制着与所花费代币相关联的私钥。

如果量子计算机足够强大并运行 Shor 算法，理论上可能从暴露的公钥推导出私钥，从而让攻击者窃取资金。

不过，目前的量子计算机尚未被认为具备破解比特币生产环境密码学所需的能力。

这种威胁也会因钱包类型而异。一些比特币地址会在币被花费前通过哈希隐藏公钥，而较旧的地址以及某些现代输出类型则会直接暴露公钥。

研究人员此前对比特币量子脆弱性的规模一直存在分歧，尤其是围绕较旧的币以及强大量子计算机是否会很快出现的问题。

因此，挑战在于在这类机器真正可用之前，先为比特币的安全基础设施做好准备。

研究人员在现有钱包上测试抗量子签名

Blockstream 最初于8月19日进行的实验，评估了多种硬件钱包型号上的五种基于哈希的签名方案。

参与测试的设备包括 Jade Plus、Trezor Safe 3、Safe 5 和 Safe 7、两款 Ledger 机型以及 BitBox02 Nova。

所有受测设备都成功使用实验性实现生成了后量子签名。

一种紧凑的 SHRINCS 配置可生成324字节的签名，签名耗时约22至42秒，其中 Jade Plus 记录为21.75秒。

尽管这明显慢于普通比特币签名，但这些结果表明，现有硬件能够执行旨在抵御未来量子攻击的密码学运算。

这些发现补充了更广泛的硬件钱包安全改进，但测试并未证明其已具备完整的抗量子固件或钱包功能。

比特币在真正具备抗量子能力前还需要什么

Blockstream 提出的 SHRINCS 系统使用基于哈希的签名，而不是依赖在足够先进的量子计算机面前脆弱的椭圆曲线数学。

其紧凑设计还解决了另一个重要限制：抗量子签名通常比比特币现有签名大得多，可能增加交易成本并消耗更多区块空间。

研究人员已经提交了一份描述 SHRINCS 及其参考实现的比特币改进提案草案。

不过，比特币开发者仍需评估其安全性、实现要求、交易成本以及与现有基础设施的兼容性。

其他提案则采取不同方法，包括迁移或最终限制那些容易受量子攻击的币的计划。

与此同时，量子计算的最新进展也加剧了关于比特币应多快为这一过渡做准备的讨论。