比特幣核心開發者 Cory Fields 提出了一種名為「量子地雷」的系統,可能讓未來試圖盜取受量子計算威脅的钱包資金的攻擊者,也面臨失去自己比特幣的風險。
Fields 在 11 月 4 日發布於比特幣開發郵件列表的一份提案中,概述了一種機制:任何轉移脆弱 BTC 的人,都必須從一個量子安全錢包中提供與所轉移金額等值的抵押品。若原始持有人此前已準備好所有權證明,該系統將允許他們在事後找回自己的幣,並索取攻擊者的抵押品。
在 MIT 數位貨幣計劃任職的 Fields 將這一概念描述為應對未來量子計算威脅的一種可能方案。目前,比特幣網絡上並沒有這樣的機制在運行。
“量子地雷”可能讓攻擊者的 BTC 面臨風險
此提案針對一種安全隱患:那些公鑰已出現在區塊鏈上的比特幣錢包。若量子電腦足夠強大,理論上可利用暴露的公鑰計算出對應的私鑰。
比特幣一些最早期的交易格式會直接暴露公鑰,而地址重複使用也可能讓其他持倉變得脆弱。該擔憂還包括與比特幣早期年代相關的休眠錢包,不過目前並沒有公開演示過的量子計算機能夠實施這種攻擊。
Fields 提議,任何花費這些脆弱幣的人,都必須提供與轉移金額相等的抵押品。按照他的例子,若某人試圖轉移 1 BTC,就需要在一個量子安全錢包中持有另外 1 BTC。
這兩筆金額都將進入一個新的輸出,並附帶花費限制,其中可能包括 30 天等待期。真正合法擁有原始比特幣的人,可以在量子攻擊變得可行之前,提前準備一份隱藏的所有權承諾。
如果攻擊者後來獲得了私鑰並試圖轉移這些比特幣,原始持有人就可以在等待期內披露那份先前的承諾。
Fields 寫道:「不過,與此同時,Alice 注意到了這筆交易。」他借此說明,合法持有人可以在收回資金的同時拿走攻擊者的抵押品。
攻擊者事先並不知道目標錢包是否包含此類承諾。Fields 認為,這種不確定性可能會抑制盜幣嘗試,因為一次成功的攻擊最終可能讓小偷付出比目標資金更高的代價。
比特幣開發者提出針對遺失錢包的拍賣機制
這種「地雷」機制依賴於合法持有人仍控制自己的私鑰,並在量子攻擊成為可能之前做好必要的承諾。
但許多較早的比特幣錢包可能不再符合這些條件。一些持有人已經遺失了私鑰,另一些則多年未動用其持倉。
為了解決這一問題,Fields 還提出了一套系統,允許參與者在攻擊發生前,針對脆弱倉位提交隱藏競標。
在一個例子中,參與者可以針對一個包含 50 BTC 的休眠錢包準備競標。如果量子攻擊者後來試圖花費這些幣,那麼在初始所有權證明期結束後,就會啟動拍賣。
參與者可以披露此前準備好的投標,並獲得攻擊者抵押品的一部分。按照所描述的機制,如果某個合格投標阻止攻擊者保留這些幣,脆弱幣將被銷毀。
Fields 考慮了不同的抵押品分配規則,包括支付給成功競標者、礦工或其他指定接收方。
他還討論了另一種拍賣設計,這一設計是在與 MIT 數位貨幣計劃主任 Neha Narula 交流時提出的,在該方案中,競爭性競標者可能面臨財務懲罰。
這兩種拍賣系統均無法保證原始錢包持有人一定能找回資金。它們的目的是透過迫使攻擊者承擔自身資金風險,讓盜竊變得較不具吸引力。
擬議中的比特幣保護措施可能影響合法持有人
抵押要求可能會給試圖轉移自己合法持有的比特幣的人帶來困難。
例如,若某人持有的 1 BTC 存放在一個脆弱錢包中,那麼按照 Fields 的提議,他還需要另外 1 BTC 的量子安全輸出,才能完成交易。
因此,如果持有人將全部餘額保留在舊錢包中,可能會在沒有額外比特幣的情況下難以動用這些資金。
Fields 承認,比特幣無法自動區分合法持有人與透過量子計算恢復出同一私鑰的攻擊者。
「本文的目的僅是將這些想法作為思想實驗提出,」Fields 寫道,並指出他並未具體說明實施這些構想所需的軟體更改。
任何實施都將首先需要量子安全的交易輸出,以及管理脆弱幣的新共識規則。
比特幣開發者一直考慮其他可能的防護措施。正如 crypto.news 此前報導,Coinbase 於 10 月敦促開發者為量子威脅做準備,並警告稱遷移現有錢包可能需要數年時間。
Fireblocks 發布的研究也將暴露的公鑰識別為主要風險,並估計有數百萬枚 BTC 可能處於脆弱地址中。
BitMEX 的另一項量子提案建議,僅在出現成功量子攻擊的證據後,才對較舊的钱包啟用限制。
Fields 在郵件列表中的討論仍留下了若干設計問題未決,包括抵押比例、拍賣截止時間、失敗競標的懲罰,以及在何種條件下脆弱幣可以被銷毀。



