SHRINCS是什么?Blockstream比特币后量子签名方案BIP提案详解
Blockstream发布BIP提案提出SHRINCS后量子签名方案,最小签名尺寸548字节,已在Liquid侧链完成测试。该方案约为Schnorr签名的9倍大,但小于ML-DSA与SPHINCS+。BIP提示安全证明尚待完善,且存在有状态设计、签名膨胀及设备丢失恢复成本等局限,采用后比特币约可维持3 TPS。
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Blockstream发布了一项比特币改进提案(BIP),提出名为SHRINCS的后量子签名方案。该方案基于哈希函数设计,最小签名尺寸为548字节,大约是现有Schnorr签名的9倍,但远小于获得NIST批准的ML-DSA和SPHINCS+方案。目前,SHRINCS已在Liquid侧链完成生产环境测试,其代码库中还包含了一份比特币白皮书副本。
不过,该方案在落地应用前仍存在明确局限。BIP文档提示,SHRINCS的安全证明尚待完善;同时它属于有状态签名方案,每次签名后都需要存储已用密钥,且每签名一次会使后续签名尺寸增加16字节。若签名设备丢失,用户通过无状态回退方式恢复交易大约需要5777字节。Blockstream估算,若比特币主网采用SHRINCS,网络仍可维持约3 TPS的处理速度;如果结合ZK证明聚合技术,则可提升至6.7 TPS。
签名尺寸与网络性能数据怎么看
从数据层面看,SHRINCS的548字节最小签名虽然比Schnorr签名大得多,但在后量子密码学标准中属于相对轻量级的选择。作为对比,NIST标准化的ML-DSA和SPHINCS+签名尺寸通常更大。在网络吞吐量方面,Blockstream给出的3 TPS基准数据意味着主网交易处理效率会显著承压;即便引入ZK证明聚合将吞吐量推升至6.7 TPS,这仍与当前比特币网络实际处理能力存在明显差距,是后续扩容方案需要权衡的关键。
风险关注点:有状态设计与恢复成本
SHRINCS采用有状态设计是其主要风险点之一。用户必须安全保存每次签名后产生的状态数据,一旦状态丢失,不仅面临5777字节的高昂恢复成本,还可能影响资产安全。此外,安全证明尚未完成意味着该方案的密码学严谨性仍待学术社区进一步验证。对于考虑部署该方案的开发者而言,密钥状态管理、备份策略以及签名尺寸的线性增长都是需要提前评估的工程难点。