web3: 研究人员提出比特币钱包抗量子新方案

一家专注于后量子安全的美国公司提出新方案，试图让比特币等区块链钱包在未来面对量子计算攻击时，仍能维持现有地址体系，而不必大规模迁移资金。

这项研究由怀俄明州区块链安全与密码学公司 AmericanFortress 发布。论文提出，用零知识证明替代传统椭圆曲线签名，同时保持与分层确定性钱包兼容。研究人员称，这样可以在不暴露种子短语的前提下，继续证明钱包控制权。

方案瞄准现有钱包体系

论文名称为《ZKPoSP：面向分层确定性钱包的后量子零知识证明》。核心思路是，把钱包所有权证明从“私钥签名”改成“基于种子来源的零知识证明”。

研究人员认为，量子计算一旦进入可实际破解密码学的阶段，运行 Shor 算法的容错量子计算机可能从公开密钥反推出私钥。比特币和许多区块链目前使用的椭圆曲线密码体系，届时都可能面临风险。

与要求用户把资金转到全新抗量子地址的做法不同，这套方案希望保留现有地址结构。论文称，即便单个私钥未来被破解，只要种子短语仍未泄露，合法持有人仍可通过零知识证明证明自己控制该钱包。

引入 ZKPoSP 与 QBIP32

研究中提出两个核心组件：

• ZKPoSP：即“种子来源零知识证明”
• QBIP32：面向多种椭圆曲线的密钥派生方案
• 目标是兼容现有分层确定性钱包标准

论文提到，这套系统建立在此前关于后量子钱包所有权证明的研究基础上，并试图避免用户因升级安全机制而迁移资产。

研究团队使用 Rust 和 RISC Zero 的零知识虚拟机完成原型实现。测试结果显示，生成证明大约需要 12 至 13 秒，验证时间约为 9 至 10 毫秒。论文还提到一种“Q-Day 之后”模式，可缩短部分操作的证明时间。

尚未落地到任何主流网络

目前，这项研究尚未被任何区块链网络采用。若要真正部署，仍需开发者、钱包服务商、交易所、矿工和用户共同支持。

量子计算对比特币的威胁近来持续受到关注。原因在于，比特币在花费 UTXO 时会公开相关公钥。一旦量子计算能力足够强，攻击者理论上可能据此推导私钥，并伪造有效交易签名。

• 3 月，BTQ Technologies 发布 BIP-360 测试网实现
• 5 月，Glassnode 估算约 30% 流通比特币已暴露公钥
• 上周，多家机构承诺三年投入 1500 万美元支持研究

补充信息：美国商务部今年 5 月宣布，将为量子计算公司和制造项目提供超过 20 亿美元资金支持，行业对比特币抗量子升级的讨论也随之升温。