Coinbase 發表技術論文,呼籲比特幣開發者即刻開始為量子運算威脅做準備
重點速覽
- •Coinbase 於 10 月 13 日發表技術論文,呼籲比特幣開發者即刻開始為量子運算威脅做準備,並指出共識變更與生態系遷移可能耗時數年才能完成。
- •這家託管約 5% 現有比特幣的交易所,已透過與研究人員討論、貢獻開源專案以及加入 Bitcoin Security Consortium 來準備自身系統。
- •比特幣依賴橢圓曲線密碼學,理論上功能足夠強大的量子電腦可以從公開的公鑰推導出私鑰,不過 Coinbase 將此威脅描述為未來的可能性,而非當前的問題。
- •Coinbase 支持包括 BIP-360 和 P2TRv2 在內的彈性提案,建議研究 ML-DSA、SLH-DSA 和 FN-DSA 等 NIST 支持的演算法,並提出可同時接受傳統與後量子簽章的 1-of-2 混合錢包。
- •論文未設定遷移期限、最終演算法或啟用日期;據 Coinbase 表示,舊幣與遺失幣的未解問題(見草案提案 BIP-361)應同步討論,不得延誤對活躍錢包的保護。

Coinbase 呼籲比特幣開發者即刻開始為潛在的量子運算威脅做準備,並在 10 月 13 日發表的一份技術論文中警告,升級比特幣網路的安全可能需要數年時間。
這家交易所託管約 5% 的現有比特幣,並表示已在為後量子時代的未來準備自身系統。相關準備工作包括與比特幣研究人員的持續討論、對開源專案的貢獻,以及加入 Bitcoin Security Consortium。
「我們認為,在任何 CRQC(具密碼學相關性的量子電腦)問世消息公布之前就及早開始準備非常重要,」Coinbase 表示。「比特幣共識變更與生態系遷移可能耗時數年,因此現在就展開這項工作至關重要。」
比特幣為何面臨量子風險
比特幣目前依賴橢圓曲線密碼學,包括 ECDSA 和 Schnorr 簽章方案,來授權交易。理論上,功能足夠強大的量子電腦可以從公開的公鑰推導出私鑰。這一疑慮可追溯至 Shor 演算法——1994 年的研究結果顯示,能力足夠的量子電腦可以解開橢圓曲線簽章所依賴的數學難題。
Coinbase 並未聲稱這種機器今日已經存在。該公司將此威脅描述為未來的可能性,但考量到協定變更可能耗時甚久,仍需提前很久展開規劃。比特幣自身的升級歷史正說明了這一點:SegWit 從提案到 2017 年啟用約耗時兩年,而 Taproot 則耗時近四年,於 2021 年啟用。
根據論文,解決方案遠不止是挑選一種新的簽章演算法。開發者必須權衡交易手續費、區塊空間、錢包支援,以及節點自主驗證交易的能力等多方面的取捨。
Coinbase 支持彈性設計與混合錢包
在論文中,Coinbase 指出 BIP-360 和 P2TRv2 是值得考慮的設計。這兩種方案都將交易結構與簽章方案本身分離,意味著可以在不重新設計交易格式的情況下新增演算法或替換現有演算法。
BIP-360 引入了 Pay-to-Merkle-Root(P2MR),移除了 Taproot 的金鑰路徑花費選項——即公鑰被暴露的機制。該提案仍處於草案狀態。
這家交易所建議在標準就緒後研究 ML-DSA、SLH-DSA 和 FN-DSA 等後量子演算法。這三種演算法均源自美國國家標準與技術研究院(NIST)的後量子密碼學計畫,其中 ML-DSA 已於 2024 年定稿為 FIPS 204,SLH-DSA 定稿為 FIPS 205,而 FN- 仍在審議過程中。論文還提名 SHRINCS——一種緊湊的基於雜湊的設計——作為審查候選。
至於遷移本身,Coinbase 描述了一種 1-of-2 混合錢包,旨在同時支援現有與後量子簽章。在這種結構下,資金既可以用傳統的 ECDSA 或 Schnorr 金鑰花費,也可以用獨立的後量子金鑰花費。
該公司補充,任何新系統都應與多方計算(MPC)保持相容——大型託管機構使用這項技術來保護金鑰。它同時警告,若簽章紀錄處理不當,有狀態簽章方案會帶來偽造風險,因此呼籲提供無狀態選項。
舊幣與遺失幣仍是未解難題
舊幣與遺失幣的命運仍未有定論。這一類別包括休眠錢包、遺失的金鑰,以及比特幣網路最早期的比特幣。來自那個早期時期的輸出——當時直接支付到公鑰是標準格式——會讓該金鑰在鏈上可見,這也是這個時代在相關討論中受到關注的原因之一。
另一項獨立提案 BIP-361 則建議,在後量子選項可用之後,逐步限制較舊的簽章。該提案同樣仍處於草案狀態,尚未啟用。
Coinbase 表示,有關這些無法取回資金的爭議應同步討論,不應阻礙對活躍錢包的保護。
值得注意的是,論文並未設定遷移期限、認可最終演算法或提出啟用日期。Coinbase 表示,後續工作將透過與研究人員、開發者和開源貢獻者的對話持續推進。就短期而言,BIP-360 和 BIP-361 的草案狀態是衡量這項工作進展的最具體指標。
本文基於 Blockonomi 的報導。