AI 编程竞赛将比特币“量子备份”成本预估削减 79%
要点速览
- •由 StarkWare、Yukon Research 和 Eigen Labs 举办的 AI 辅助优化竞赛,将准备一笔量子安全比特币交易的预估计算成本削减约 79%,在 StarkWare 的硬件假设下从约 320 美元降至约 67 美元。
- •量子安全比特币使用基于哈希的密码学,在比特币现行共识规则下转移符合条件的比特币,作为应对未来量子计算机的应急方案——此类计算机理论上可从暴露的公钥推导出私钥。
- •首笔 QSB 交易于 8 月 26 日被纳入比特币区块,准备工作耗时约 3,100 个 GPU 小时,证明了其在现行共识规则下可被接受,未提供全网安全审计,也未保护现有钱包。
- •两个经优化的链下阶段的基准速率显著提升:固定搜索从每秒约 1.46 亿个已验证候选提升至超过 8.2 亿个;子集选择从每秒约 6,200 万个候选子集提升至超过 6.2 亿个。
- •QSB 的实际广泛应用仍需钱包集成、矿工参与以及就比特币最终的抗量子标准达成共识;StarkWare 将未来的软分叉视为更稳妥的长期路径。
根据 StarkWare 发布的竞赛结果,一场由 AI 编程工具支持的优化竞赛,将准备一笔比特币“量子备份”交易的预估计算成本削减了约 79%。同样流程在 8 月的成本约为 320 美元,如今在其公司的硬件假设下估算约为 67 美元——这一数字仍是一个不断变化的基准,而非固定的零售价格。
StarkWare 所说的比特币“量子备份”是什么
“量子备份”是量子安全比特币(Quantum-Safe Bitcoin,简称 QSB)的简称,这是由 StarkWare 开发的一种实验性交易方法。它使用基于哈希的密码学,在比特币现行规则下转移符合条件的比特币,而无需等待网络采用另一种签名系统。
该方法针对的是比特币椭圆曲线签名面临的一项未来风险。一台足够强大的容错量子计算机理论上可以从公开的公钥推导出私钥,从而让攻击者花费相关资金。目前尚无任何公开已知的量子计算机能够对比特币实施此类攻击,QSB 的开发是作为应急方案,而非针对已发生的入侵的应对。基于哈希的构造之所以适合这种应急需求,是因为该理论攻击依赖于公钥与私钥之间的椭圆曲线关系,而非破解哈希函数。
StarkWare 于 8 月 26 日演示了这一方法,当时首笔 QSB 交易被纳入了一个比特币区块。准备工作需要约 3,100 个 GPU 小时,产生约 320 美元的预估计算费用。对于一种被定位为应急方案的方法而言,这笔准备成本是其可行性中少数可直接衡量的参数之一。交易被主网纳入,证明了其可在比特币现行共识规则下被接受;但这并未提供全网络范围的安全审计,也未为现有钱包添加量子保护。Coindoo 此前曾将首笔被挖出的 QSB 交易与另一项抗量子签名提案进行了对比。最新的工作则集中于降低已演示方法背后的计算量。
AI 辅助开发者让两项搜索更快
StarkWare、Yukon Research 和 Eigen Labs 于 9 月 16 日开启了一场优化竞赛。参赛者使用 AI 编程系统生成并测试潜在的改进方案,而人类开发者则提交实现以进行基准测试。
此次挑战针对两个计算阶段:
- 固定(pinning)搜索:寻找满足 QSB 所需条件的交易承诺。公布的基准从每秒约 1.46 亿个已验证候选提升至在 RTX 4090 GPU 上的每秒超过 8.2 亿个。
- 子集选择:搜索该构造所需的交易组件组合。其测得速率从每秒约 6,200 万个候选子集提升至超过 6.2 亿个。
由于这两个阶段均在链下运行,这些提升降低了准备交易所需的时间和 GPU 容量,而无需改变比特币的共识规则。在其公布的竞赛结果中,StarkWare 估算在其硬件假设下,同样的流程如今约为 67 美元,降幅约 79%。随着排行榜的进一步提升,实时的 Yukon 仪表盘随后显示的估算为 66 美元。因此,这一结果更适合被理解为一个不断变动的基准,而非固定的零售价格。
使用 QSB 仍需四个专门步骤
- 确定兼容的未花费输出。 QSB 适用于公钥仍未暴露的符合条件的输出。一些比特币地址在资金被花费时会暴露其公钥,因此该方法无法同等地应用于每一枚币或每一段交易历史。
- 运行链下计算。 专门的软件和 GPU 执行固定搜索和子集选择搜索——这正是竞赛期间变快的部分。
- 构建 QSB 交易。 所生成的交易遵循比特币的共识规则,但不在网络的标准中继策略范围之内,因此普通节点通常不会以常规方式传播它。
- 将其直接发送给矿工。 参与的矿工必须收到该交易,并选择将其纳入区块。
67 美元的估算仅适用于建模后的 GPU 工作量。它并不代表涵盖软件准备、工程支持、比特币网络费用或矿工合作安排在内的用户全包价格。QSB 也无法作为常规钱包功能使用:持有者目前无法在传统的比特币应用中选择“量子安全”选项、支付 67 美元并完成整个流程。
这场竞赛实际证明了什么
CoinDesk 的一篇评测根据其考察期间可见的基准改进计算出的结果约为 83 美元。StarkWare 表示,其后的排行榜记录支持 Yukon 所显示的更低数字。不同的估算取决于所采用的基准结果和硬件假设;两者都表明相较最初工作量有大幅下降,但都没有确立一套完整商业服务将收取的费用。
StarkWare 仍将未来的软分叉视为更稳妥的长期路径。标准化的抗量子支出规则可以为钱包、交易所和托管机构提供一条共同的迁移路径,而不必逐笔准备 QSB 交易。
剩余瓶颈在于协调
这场竞赛在七天内降低了一项可衡量的技术成本,因此与 8 月首笔 QSB 交易上链时相比,原始算力的限制已有所减轻。但实际操作层面的准入并未以同样的速度推进。一个实用的服务需要识别兼容的输出、正确准备交易,并维持一条通向愿意接受非标准提交的矿工的可靠渠道。
这改变了该实验主要不确定性所在的位置。进一步的软件改进可能继续降低 GPU 需求,Yukon 实时估算的更新也提供了这一进展最直接的信号;然而,广泛的保护仍取决于钱包集成、矿工参与,以及就比特币最终采用的抗量子标准达成共识。
本文仅供参考。量子计算能力、密码学研究和基准估算可能随着新证据的出现而变化。
