比特幣「量子凍結」提案取得復甦路徑,Satoshi 代幣遭排除

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一項由比特幣量子安全提案在 4 月由 Jameson Lopp 以及五位共同作者發布,透過零知識證明技術取得了潛在的復原機制。BIP-361 提議在經過數年時間後,凍結位於量子脆弱地址中持有的比特幣,目標鎖定超過 34% 的比特幣存幣量,其中在鏈上已暴露公鑰的地址包括約 110 萬枚 BTC,被歸因於中本聰。Project Eleven 開發了一種原型復原方法,讓現代錢包使用者在不揭露私鑰的情況下證明擁有權,並回應「若凍結就會意味著永久損失」的疑慮。這項開發將辯論焦點從「脆弱幣是否應被凍結」轉移到「在未來量子威脅成形後,哪些持有人能安全地復原已凍結的資產」。

BIP-361 涵蓋一個理論上的時刻,稱為 Q-Day,當量子電腦能夠從公鑰推導出私鑰。該提案指出,在 3 年後將阻止對脆弱比特幣地址的新存款,並在 5 年後凍結剩餘部分。若發生 Q-Day,任何公鑰已暴露的地址都可能被攻擊者花用,而區塊鏈無法辨識攻擊者與真正所有者的差別,因為雙方都能產出有效簽名。

Project Eleven 建立零知識復原原型

Project Eleven 以零知識證明為基礎建置了一種原型復原方法。零知識證明是一種加密技術,可讓使用者在不揭露底層資訊的情況下證明自己知道某些內容。復原路徑聚焦於以階層式決定性金鑰樹建構的現代錢包,其中金鑰由較上層的金鑰材料衍生而來。

該原型由 Jim Posen 共同開發,他是 Binius 證明系統的主要開發者,並使用錢包架構中的「結構性落差」。一次「加固」的衍生步驟會使用單向函數 HMAC-SHA512,從父金鑰材料產生子金鑰。攻擊者在 Q-Day 之後若破解了某個已暴露地址,將得到該特定金鑰,但得不到用來衍生它的更上層錢包材料。

使用者證明自己知道地址之上、位於錢包衍生樹中的金鑰材料,證明它能衍生出指定的地址,並將證明綁定到一則特定訊息,用於授權進行遷移。並未公開私鑰材料本身。這種做法改變了復原論點:讓現代基於助記詞的錢包持有人能在不揭露保護其餘錢包金鑰秘密資料的情況下,透過證明上游擁有權來解鎖已凍結的幣。

原型在消費級硬體上達到 243 毫秒的證明生成

Project Eleven 表示,它的原型能在一台搭載 4 核心的 M5 MacBook Air 上於 243 毫秒內生成證明,並在 40 毫秒內完成驗證,且在沒有 GPU 的情況下使用約 2 GB 記憶體。包含電路建構、證明生成與自我檢查在內的完整流程,僅在 CPU 上就需 910 毫秒。團隊稱,這在完整流程上快 16 倍;而在排除可由真實證明者重複使用的一次性設定工作後,速度約提升 60 倍。

效能數據顯示,復原證明有可能由一般使用者在消費級硬體上生成。這對比特幣很重要,因為任何大規模的遷移路徑都必須能被不同司法管轄區、不同託管類型與不同技術能力等情境下的持有人使用。

該原型也有明確限制。它未經稽核,支援 3 種比特幣地址類型而非 Taproot,且將證明根植於「幣種類型」的金鑰而非助記詞,並且不會在任何在運行的鏈上復原資金。這些限制使其距離可部署的修復方案仍有距離,但它讓 BIP-361 具有更清晰的可逆凍結技術路線。

2012 年以前的錢包因缺乏衍生結構而無法復原

此復原方法依賴於錢包在地址之上必須存在衍生樹。階層式決定性錢包是在 BIP-32 推出後才出現,該提案在 2012 年 2 月 11 日被指派。在此之前,比特幣錢包會獨立且隨機地生成金鑰。當時沒有助記詞、沒有衍生路徑,也沒有位於較舊地址之上的父金鑰。

中本聰在 2009 年與 2010 年期間挖礦,並在 2011 年起逐漸淡出公開活動。被歸因於中本聰的幣存放在舊的「支付給公鑰」輸出中,公鑰會被直接寫在鏈上。這些輸出在以助記詞為基礎的錢包結構成為標準之前就已產生。由於當時並不存在樹狀結構,因此缺少可證明「上游擁有」的錢包材料。

這個問題也適用於許多其他 2012 年以前的錢包,特別是比特幣最早期的久未啟用資產。這些資產正是最容易受到未來量子攻擊影響、同時也最難依照所提出的證明方法復原的幣。若能運作的證明,確實能把凍結轉變為基於助記詞錢包可復原的鎖定;但它無法解決最老的比特幣餘額,包括被歸因於中本聰的資金。

復原路徑在治理辯論中造成錢包世代分歧

凍結量子脆弱幣將是史上最具爭議的提案之一,因為它會改變既有餘額的處理方式,包括可能屬於失聯、停用或已故持有人而被凍結的資產。一條可信的復原路徑能削弱其中一個反對理由的力道:也就是 BIP-361 將會對受影響持有人永久摧毀其擁有權。

復原路徑會在錢包世代之間劃出分界線。擁有助記詞的現代使用者可能會有出路;早期的比特幣持有人則未必。這種分歧使比特幣面臨一個政策問題:為了保護網路免於量子盜竊,是否值得凍結那些無法以相同方法復原的幣。

原型改變了論述的條件。比特幣的量子風險不再只是「脆弱幣是否能被凍結」。而是「誰能取得重新解鎖它們的金鑰」,以及「誰在一開始就根本沒有那把金鑰」。

常見問題

BIP-361 對量子脆弱的比特幣地址提出了什麼建議?

BIP-361 由 Jameson Lopp 與五位共同作者在 4 月發布,提出在 3 年後阻止向量子脆弱的比特幣地址新增存款,並在 5 年後凍結剩餘部分。該計畫鎖定的是那些在鏈上已暴露公鑰的地址中的幣,佔比特幣存幣量超過 34%,其中包括約 110 萬枚 BTC,被歸因於中本聰。

零知識復原方法是如何運作的?

Project Eleven 建置了一種原型復原方法,使用零知識證明讓使用者能證明自己知道分層式決定性錢包的衍生樹中某個地址上方的金鑰材料。使用者證明自己具備這些上游知識,並證明它能衍生出目標地址,且將證明綁定到一則能授權進行遷移的訊息,而不會披露私鑰材料本身。該原型能在一台搭載 4 核心的 M5 MacBook Air 上於 243 毫秒內生成證明。

為什麼中本聰的幣無法透過這種方法復原?

復原方法依賴於錢包必須具備衍生樹結構,而這種結構是在 2012 年 2 月 11 日指派的 BIP-32 出現之後才有。中本聰在 2009 年與 2010 年期間使用會獨立且隨機生成金鑰的錢包挖礦,直到以助記詞為基礎的錢包結構成為標準之前。由於在 2012 年以前的錢包中並不存在這種樹狀結構,因此沒有上游錢包材料可用以證明「知道」相關資訊。

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