Coinbase呼吁比特币开发者为量子计算威胁做好准备
Coinbase在10月13日发布的技术论文中警告称，比特币的安全性升级可能需要数年时间。该公司呼吁比特币开发者开始为量子计算威胁做好准备，并在周二发布的建议中概述了比特币如何逐步采用抗量子数字签名，同时保护现有钱包和机构持有的资产。Coinbase表示，其保管的比特币约占所有现存比特币的5%。
安全性转型的复杂性
Coinbase强调，比特币向抗量子安全性转型不仅仅是引入一种新的数字签名算法。开发者还必须考虑交易费用、网络容量、钱包兼容性以及比特币节点独立验证交易的能力。该公司警告称，达成共识的变化和钱包迁移通常需要数年的规划和协调。
Coinbase鼓励开发者在研究人员展示出足够强大的量子计算机能够破解比特币现有的加密签名之前，开始做好准备。
目前，比特币依赖于椭圆曲线密码学，包括ECDSA和Schnorr签名来授权交易。理论上，足够强大的量子计算机可以从暴露的公钥中推导出私钥，从而允许攻击者在未授权的情况下支出资金。尽管该提案并未声称目前存在这样的机器，Coinbase将这一威胁描述为未来的可能性，要求在必要技术可用之前做好准备。
Coinbase的应对措施
Coinbase已经开始为其自身的保管系统准备抗量子安全性。其工作包括与比特币研究人员的讨论、对开源项目的工程贡献以及参与比特币安全联盟。早期Coinbase对比特币量子风险的研究呼吁在实际的量子攻击者出现之前开始迁移规划。
该公司的独立顾问委员会支持开发保护技术，同时将关于不可访问或被遗弃资金的决策留给比特币的治理过程。Coinbase在10月的出版物中推进了这一讨论，确定了钱包、交易格式和机构保管的技术要求。
技术方法与设计建议
在提出的技术方法中，Coinbase确定了BIP-360和P2TRv2作为值得考虑的比特币过渡设计。这两者都旨在提供灵活的交易结构，以适应新的数字签名系统。BIP-360引入了Pay-to-Merkle-Root（P2MR），这是一种基于比特币现有Taproot架构的提议交易输出类型。
该设计移除了Taproot的密钥路径支出选项，这一选项暴露了一个公钥，可能会受到足够强大的量子计算机的攻击。官方的BIP-360规范将P2MR描述为一种旨在防止涉及公钥的长期暴露攻击的提议软分叉变更。
Coinbase建议灵活的输出设计可以让开发者在不重新设计比特币交易结构的情况下引入或替换密码算法。
未来的挑战与考虑
Coinbase特别推荐在相关标准可用后，考察包括ML-DSA、SLH-DSA和FN-DSA在内的抗量子签名算法。它还确定了SHRINCS，这是一种提议的紧凑哈希基础签名设计，作为另一个需要进一步评估的候选方案。
根据Coinbase的说法，开发者在选择方法之前应评估签名的大小、处理速度、交易费用和硬件兼容性。较大的签名可能会增加区块空间需求，并在大规模迁移期间提高交易成本。
分阶段迁移与未来政策
对于迁移本身，Coinbase建议评估一个分阶段的系统，允许比特币用户在旧签名被停用之前采用更强的保护措施。一种可能的方法涉及一个混合钱包，具有两种替代支出方式。用户可以通过现有的ECDSA或Schnorr签名授权交易，而一个单独的抗量子密钥将提供另一条支出路径。
Coinbase将这种安排描述为潜在的1-of-2结构，允许用户在不等待开发者解决未来政策的每一个细节的情况下，朝着抗量子安全性迈进。
该公司建议为早期采用者评估仅支持抗量子的输出，以及旨在减少交易过程中公钥暴露的机制。对旧地址类型的支付可能的未来限制将需要单独考虑。
结论与未来展望
Coinbase对有状态签名算法表示特别关注，这些算法要求系统在签名操作中跟踪信息。重用签名状态可能会导致安全弱点，包括潜在的签名伪造。根据论文，大型保管机构在多个服务器和地点运营签名基础设施。在这些系统之间协调有状态签名可能会在记录丢失、重复或恢复不正确时引入操作困难。
Coinbase呼吁建立一个可重复的评估过程，在现实网络条件下比较替代签名系统。其10月13日的出版物并未为比特币用户迁移设定截止日期，也未支持特定的最终签名算法或宣布拟议的激活日期。该公司表示，其后续工作将继续通过与研究人员、开发者和开源贡献者的讨论进行。
