关键要点
StarkWare 在比特币主网上发布了一笔已挖矿的 QSB 交易。
QSB 目前需要 GPU 工作和直接提交给矿工。
SHRINCS 草案没有 BIP 编号,其安全证明不完整。
比特币持有者今天无需采取任何行动。
一种交易方法和一种签名提案
StarkWare 如何使用比特币脚本构建 QSB
运行 Shor 算法的足够强大的量子计算机可以从比特币公钥推导出私钥并伪造签名。公开已知的机器远远低于这种能力。QSB 探索了一种基于哈希函数的应急方案,已知量子算法对哈希函数的影响不同。
发送方执行密集的链下搜索,以找到满足比特币脚本条件的参数。一旦找到,这些参数就会在硬币上创建额外的基于哈希的锁。StarkWare 的官方解释描述了该方法,链上交易记录了比特币上的测试。
第一个实际障碍出现在挖矿之前。StarkWare 通过 MARA 的 Slipstream 服务提交了交易,因为公共节点通常拒绝中继这种脚本格式。Slipstream 将符合条件的交易直接发送给矿工,比特币的共识规则接受了结果。
搜索过程也非常昂贵。该项目的开源仓库估计其文档化设置的云 GPU 成本为 75 至 150 美元。StarkWare 将最新运行的成本定为数百美元。云价格、硬件和搜索时间的差异导致了部分成本波动。
QSB 还取决于时机。相关的公钥必须在硬币到达额外锁之前保持隐藏。支付到公钥哈希(Pay-to-public-key-hash)和原生 SegWit 地址通常在花费时揭示该公钥。Taproot 输出和较旧的支付到公钥(pay-to-public-key)输出会更早暴露它。如果某个地址的公钥在保护性交易之前就已发布,则该地址不在 QSB 的覆盖范围内。
该公告确定了一笔已挖矿的交易。重现该交易需要特定于项目的工具、大量计算能力以及访问矿工直连服务。用于创建和随后花费受保护输出的标准钱包工作流程尚未发布。
SHRINCS 为比特币提供了一种签名候选方案
SHRINCS 是 Shrunken SPHINCS 的缩写,是一种旨在应对比特币区块空间限制和硬件钱包约束的签名设计。Blockstream 的研究概述介绍了该项目。其完整规范目前显示为“BIP: ?”、“状态:草案”和“分配: ?”。该文档还将安全证明标记为未完成。
提议的公钥为 48 字节。有状态签名的大小在 548 到 4,619 字节之间,具体取决于签名路径。无状态恢复签名达到 5,777 字节。Taproot 的 Schnorr 签名则为 64 字节。
此前在 3 月,SHRINCS 的一个早期实现在 Liquid 上进行了演示。Liquid 是一条拥有自己网络规则的比特币侧链。8 月的规范为审查者提供了针对比特币的更完整提案。目前比特币节点缺乏 SHRINCS 验证代码。
为什么紧凑签名需要内存
每个紧凑的 SHRINCS 签名都会消耗一个新的单次签名槽位。钱包必须记录每个已使用的槽位。恢复旧的设备备份可能会将该记录回滚,导致槽位被重复使用。规范警告称,重复使用可能会为攻击者提供足够的信息来伪造签名。
专用硬件可以在正常运行期间维护计数器。设备丢失或计数器不确定会触发无状态恢复路径。该路径保留了对硬币的访问权限。其 5,777 字节的签名会消耗 considerably 更多的区块空间,并会增加交易费用。
钱包制造商必须证明计数器在设备恢复、多重签名协调和中断的签名过程中能够幸存。审查者还需要检查不兼容的实现。在方案能够通过比特币的提案流程之前,必须完成缺失的独立密码学分析证明。
比特币仍然需要一个网络计划
一个全网计划需要三个要素:
QSB:一种被当前比特币节点接受的专业化交易方法。
SHRINCS:一种供协议审查的候选签名格式。
BIP-361:一个将资金从易受量子攻击的签名中移出的提议流程。
过去,我们的团队审查了比特币在 BIP-361 下提出的五年量子迁移计划。其时间表取决于批准的抗量子签名标准和输出类型。SHRINCS 为签名组件提供了一个候选方案。开发人员仍然必须定义输出、实现它、审查代码并确保网络支持,然后 BIP-361 的时钟才能开始。
QSB 位于该提议时间表之外,因为它使用了在当前规则下可用的专业化交易路径。广泛的保护需要钱包、交易所和托管人能够一致支持的软件。
比特币持有者今天应该做什么
没有实时升级、受支持的抗量子地址格式或激活日期。比特币钱包继续正常运行。QSB 需要研究工具。SHRINCS 仍处于技术审查阶段。
将关于“紧急量子升级”的未经请求的消息视为可疑。这些项目仅发布研究材料。任何索要比特币或助记词的消息都是诈骗的警告信号。长期持有者可以询问其托管人如何跟踪量子研究、公钥暴露情况和未来的钱包升级。
研究人员仍然需要证明什么
QSB 现在需要独立重现、安全审查和完整的钱包式生命周期。更容易访问矿工将决定研究人员是否能在一次性演示之外重复该交易。
SHRINCS 仍然需要完成的安全证明、外部密码学分析、BIP 分配、部署规则和硬件钱包测试。任何网络提案随后将进入比特币的公开审查和共识建立过程。
普通钱包支持是用户关心的门槛。达到这一目标需要经过审查的密码学、稳定的软件和协调的推出。8 月 26 日的发布为研究人员提供了代码和规范,他们现在可以在公开场合对其提出挑战。

