比特币私钥会被量子计算机破解吗?富达报告解读SHRINCS后量子签名方案与升级难点

富达数字资产报告分析量子计算机对比特币私钥的潜在威胁,评估SHRINCS后量子签名方案参数与实施挑战,指出升级需软分叉及全生态协同,并回顾其1500万美元抗量子资助计划。

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富达数字资产(Fidelity Digital Assets)近期发布分析报告指出,未来量子计算机可能从已暴露的公钥中推导出比特币私钥,进而威胁资产安全。当前比特币交易主要依赖椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)或Schnorr签名,其安全性建立在特定密码学假设之上。报告认为,若量子计算机算力足够强大,配合Shor算法运行,现有签名机制面临被破解的风险。

针对这一潜在威胁,报告评估了SHRINCS后量子签名方案作为网络升级的可能路径。该方案可提供48字节的紧凑公钥,其状态签名大小介于548至4619字节之间,并设有5777字节的无状态备用路径,以应对状态丢失场景。不过,抗量子签名在提升安全性的同时,也会显著增加单笔交易的数据体积,占用更多区块空间,在网络拥堵时可能降低吞吐量并推高交易费用。

将抗量子签名纳入比特币主网并非单纯的技术替换。报告提到,此类升级需要引入新的共识规则,可能通过软分叉实现,并且必须获得钱包开发商、矿工、交易所及托管机构的广泛支持。此外,富达数字资产在今年7月曾与另外八家机构共同出资1500万美元,设立比特币安全研究计划,其中抗量子研究为资助方向之一。

事件要点

富达数字资产发布量子计算威胁分析报告;现有ECDSA与Schnorr签名在强量子计算机配合Shor算法下面临被破解隐患;SHRINCS方案公钥仅48字节,但签名体积远大于现行标准;升级需软分叉与全生态协同,非单一机构可决定;富达此前已联合资助1500万美元比特币安全及抗量子研究。

数据怎么看

SHRINCS方案的48字节公钥与当前比特币公钥尺寸相近,但签名数据呈数量级增长。现行比特币签名通常在数十字节量级,而SHRINCS状态签名介于548至4619字节,无状态回退路径更达5777字节。这意味着若全面切换,每笔交易体积可能膨胀数倍至数十倍,对区块容量及网络吞吐量形成直接压力。

风险关注点

首先,只有公钥已暴露的地址(如已发起过转账的地址)才面临量子逆向推导风险,未使用过的新地址相对安全。其次,签名体积膨胀可能导致区块拥堵期手续费上升,影响小额转账可用性。最后,共识升级路径存在协调风险,若钱包与交易所支持滞后,用户资产在迁移窗口期可能暴露于新旧体系交替的夹缝中。

后续观察指标

一是比特币核心开发者在BIP提案层面是否启动后量子签名讨论;二是富达等机构资助的抗量子研究是否产出可落地的代码实现;三是量子计算机在纠错与量子比特规模上的实际进展,是否接近破解现有密码学的阈值;四是主流托管机构与交易所对地址轮换或抗量子地址格式的技术准备程度。

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