量子威胁应对：StarkWare 研究员提出比特币量子安全终极方案

StarkWare 研究员近日提出一项被称为首个可在现有比特币网络上实现量子安全交易的方法，且无需对比特币协议进行任何修改。不过，该方案单笔交易成本最高可达 200 美元，因此仅能被定位为紧急应对措施，而非长期解决方案。

从数字签章转向杂凑证明

在本周发布的论文中，StarkWare 研究员Avihu Levy 提出名为Quantum Safe Bitcoin（QSB）的设计，目标是在不更动比特币协议的情况下，实现抗量子攻击的交易机制。其核心概念是以基于杂凑（hash-based）的证明，取代现行依赖数位签章的安全假设。

目前比特币交易依赖ECDSA 数位签章，其原理类似于支票上的亲笔签名：用户使用私钥签署交易，外界可透过公开金钥进行验证。

这套机制对现有电脑而言安全可靠，但在理论上，若未来出现足够强大的量子电脑，可能可从公开金钥反推出私钥，进而威胁资产安全。

QSB 尝试解决这一问题，透过引入杂凑证明机制来重构安全模型。与签章不同，杂凑更像是一种「不可篡改的指纹」，将资料转换为独特的数学摘要，即使在高性能计算环境下，也极难被伪造或逆向破解。

无需升级协议，但转嫁计算成本

QSB 的一大特点是完全相容现有比特币共识规则，适用于传统交易格式，不需进行软分叉（soft fork）、矿工投票或任何升级流程。

这与另一项抗量子提案BIP-360 形成鲜明对比。后者虽已于今年2 月纳入比特币改进提案（BIP）库，但尚未有Bitcoin Core 实作，且预期仍需数年时间才能推动落地。

不过，QSB 的设计将安全负担从「共识机制」转移至「计算能力」。每笔交易都需进行大量链下运算，通常需依赖GPU 处理。

单笔成本高达200 美元

这样的设计带来显著成本。 Levy 估算，生成一笔有效交易需要尝试数十亿种可能性，使用云端GPU 计算的成本约在75 至200 美元之间。

相比之下，目前比特币一般交易费用仅约0.33 美元，差距极为显着。

此外，QSB 在实务上也存在多项限制。例如，该类交易可能无法透过一般区块链传播机制广播，而需直接提交给愿意处理的矿工；同时也无法与闪电网路等二层扩展方案相容。

交易生成流程亦更为复杂，需依赖外部硬体进行大量计算，而非单纯透过钱包签署与发送。

定位为「最后手段」

Levy 将QSB 定位为「最后手段」（last resort），而非取代现有协议的解决方案。相较之下，像BIP-360 这类透过协议升级引入抗量子签章的方案，仍被视为更具可扩展性的长期方向。

不过，BIP-360 的推进时间仍充满不确定性。市场预测平台Polymarket 的押注显示，今年内启动的机率偏低；而从历史来看，比特币升级往往耗时甚长，例如Taproot 从提出到部署就历时约七年半。

另一方面，真正具备威胁现有加密系统的量子电脑，也尚未在短期内出现。