史上首筆抗量子比特幣交易成功上鏈 比特幣量子防禦戰進入新階段

史上首筆專門設計用於抵禦強大量子電腦攻擊的比特幣交易，已成功被一位StarkWare研究員送出並挖出。這筆實驗性質的交易無需透過軟分叉，也無需修改比特幣網路的任何共識規則，便順利登陸比特幣主網。

儘管這項成就意義重大，但它並非比特幣潛在量子問題的完整解方。更準確的理解是，這證明了使用者即便在開發者持續辯論永久性協議層級解決方案的同時，現在就能夠建立一個具備抗量子能力的安全逃生門。

量子電腦之所以對比特幣構成潛在的重大威脅，是因為比特幣網路的安全在很大程度上依賴於密碼學假設，而功能足夠強大的機器最終可能會破解這些假設。比特幣使用橢圓曲線密碼學來產生證明幣的所有權的簽章。執行Shor演算法的密碼學相關量子電腦（CRQC）理論上能夠從已暴露的公鑰推導出私鑰，進而讓攻擊者花費他們並不擁有的資金。

最大的實際隱憂在於那些已靜置於可能面臨量子攻擊漏洞地址中的比特幣。Glassnode於五月估計，約有604萬枚BTC（占已發行供應量的30.2%）的公鑰已在鏈上暴露。以比特幣價格8萬美元計算，這相當於約4,830億美元價值的潛在易受攻擊代幣。

這個龐大的潛在可竊取比特幣池，正是該議題有時被形容為「量子尋寶」的原因。光比特幣創辦人中本聰的早期幣，若相關私鑰最終無人持有便永遠不會移動，就代表著一個極具吸引力的潛在獎賞，等待著任何開發出足夠強大量子電腦的人來奪取。

過去一年來，部分比特幣開發者投入大量時間爭論在此類機器問世前應該採取何種應對措施。新興的共識觀點已從急於在今日對比特幣實施緊急變更，轉向在所謂的「Q日」——即量子電腦有能力破解比特幣現有簽章的時間點——到來之前，準備好一套可部署的遷移機制。

比特幣早期開發者之一的Matt Corallo主張，當前的目標應該是提高在密碼學相關量子電腦出現之前能夠受到保護的代幣數量。他在今年的一次比特幣開發者討論中寫道，社群應該致力於「盡可能降低比特幣社群日後被迫分叉銷毀代幣的機率」，方法就是減少仍處於脆弱狀態的比特幣數量。

Corallo也描繪了一個未來情境：一旦威脅變得足夠嚴重，可透過軟分叉來停用易受攻擊的支出路徑。具體的機制仍具爭議，特別是針對那些未能完成遷移的代幣應該如何處理：應該在某個時間點永遠凍結，還是讓擁有量子電腦的實體能夠將其奪走？

這項議題的關注度已遠遠超出比特幣核心開發者社群。Coinbase成立了一個獨立的諮詢委員會，專注於量子計算與整體區塊鏈安全領域。今年七月，Coinbase、Strategy、BlackRock、Galaxy、Fidelity Digital Assets、Blockstream及其他公司共同成立了一個聯盟，承諾在三年內投入1,500萬美元用於比特幣安全研究，並將後量子密碼學列為首要研究重點。

話雖如此，對於量子威脅是否是一個必須在今日處理的迫在眉睫議題，目前並無共識。Strategy的Michael Saylor及許多人士主張，真正嚴重的量子威脅可能要十年以上才會出現，而Coinbase的研究則強調，相關準備工作必須在該技術有能力破解現有密碼學之前很早就開始。部分投資人仍將此議題視為對機構比特幣曝險保持謹慎的原因之一。Ray Dalio便曾多次將量子計算列為比特幣面臨的技術風險之一。

這就是StarkWare近期抗量子比特幣交易實驗的背景脈絡。

這筆交易採用了一套名為「Quantum-Safe Bitcoin」（簡稱QSB）的系統，由StarkWare研究員Avihu Levy所開發。Levy於四月首次發表這套方法，他在一篇論文中主張，比特幣交易無需更改協議即可對應抗量子攻擊能力。

QSB並非使用功能足夠強大的量子電腦最終可能破解的數位簽章類型，而是依賴一種圍繞雜湊運算建構的不同密碼學方法，這種技術被認為對量子攻擊具有更高的抵抗力。該方法奠基於一項名為Binohash的早期提案，並設計為可在比特幣現有交易規則下運作，意味著今日使用它並不需要更改網路的基本軟體。

然而，這裡存在一個重大的限制。創建這類交易需要大量的鏈下運算資源。Levy最初的論文估計，GPU運算成本約為數百美元，與一般發送比特幣所支付的微薄手續費形成鮮明對比。該方法被明確定位為最後手段的選項，而非適合日常比特幣支付的解決方案。

此外，雖然QSB能夠在代幣被移入抗量子輸出後加以保護，但在密碼學相關量子電腦已經存在的情況下進行遷移，反而可能變得危險。當使用者從量子脆弱地址廣播交易時，推導其私鑰所需的資訊可能會暴露給量子攻擊者，使其有機會在交易確認前竊取代幣。這使得QSB成為一個潛在有用的緊急逃生通道，但若能在CRQC出現之前就遷移完畢，便能完全避免這場競速。

StarkWare也不將此視為量子問題的最終答案。該公司執行長Eli Ben-Sasson將這項技術比喻為一艘救生艇，表示它提供了安心感，但「不是放鬆的理由」，反而為業界提供了打造更多此類防護機制的理由。

今年稍早在加密貨幣圈蔓延的量子恐慌，某種程度上模糊了一個事實：諸如比特幣改進提案（BIP）360等量子整備提案早已存在，而主網上首筆抗量子交易的出現，正是至少有一個緊急選項已經能夠運作的證明。然而，在具體細節上仍有不確定性，例如應該採用哪一種抗量子簽章演算法，以及對於那些未能在時限內遷移至新安全地址格式的比特幣應該如何處置。