比特幣開發者提出「量子地雷」機制 防範量子竊盜

比特幣核心開發者 Cory Fields 提出了一套名為「量子地雷」的系統，該系統可讓未來的攻擊者在試圖從易受量子電腦攻擊的錢包中竊取資金時，面臨損失自身比特幣的風險。

在 11 月 4 日於比特幣開發郵件列表上發布的提案中，Fields 概述了一種機制，要求任何轉移易受攻擊 BTC 的人從量子安全錢包中提供等額的抵押品。該系統將讓原始所有者有機會取回其代幣，並在他們事先準備好所有權證明的情況下索取攻擊者的抵押品。

任職於麻省理工學院數位貨幣計畫的 Fields，將此概念視為對未來量子運算威脅的一種可能回應。目前比特幣上並無此類機制在運作。

比特幣量子地雷將使攻擊者的 BTC 面臨風險

該提案針對一項涉及比特幣錢包的安全疑慮，這些錢包的公開金鑰已經出現在區塊鏈上。理論上，一台足夠強大的量子電腦可利用已暴露的公開金鑰計算出對應的私密金鑰。

比特幣一些最古老的交易格式會直接暴露公開金鑰，而地址重複使用則可能使其他持有資產易受攻擊。此疑慮包括與比特幣最早年份相關的休眠錢包，儘管目前尚無公開展示的量子電腦能夠執行此類攻擊。

Fields 提議讓任何花費這些易受攻擊代幣的人提供等額於所移動數量的抵押品。在其範例中，試圖轉移 1 BTC 的人需要在量子安全錢包中再持有 1 BTC。

這兩筆金額將進入一個帶有花費限制的新輸出，其中可能包括 30 天的等待期。在量子攻擊變得可行之前，合法擁有原始代幣的人可以事先準備好隱藏的所有權承諾。

如果攻擊者之後取得私密金鑰並試圖移動比特幣，所有者可在等待期內揭示先前的承諾。

「然而，Alice 在此期間注意到了這筆交易，」Fields 寫道，描述合法所有者如何能取回她的資金，同時取得攻擊者的抵押品。

攻擊者事先不會知道目標錢包是否包含此類承諾。Fields 認為，這種不確定性可能遏止竊取代幣的企圖，因為一次成功的攻擊最終可能讓竊賊付出的代價超過目標資金。

比特幣開發者概述針對遺失錢包的拍賣

地雷機制取決於合法所有者仍控制其私密金鑰，並在量子攻擊變得可行之前準備好必要的承諾。

許多較舊的比特幣錢包可能不再符合這些條件。有些所有者已遺失其私密金鑰，而其他人則多年未動用其持有資產。

為了解決這個問題，Fields 概述了一套獨立系統，允許參與者在攻擊發生之前對易受攻擊的持有資產進行隱藏出價。

在其中一個範例中，參與者可以針對一個包含 50 BTC 的休眠錢包準備出價。如果量子攻擊者之後試圖花費這些代幣，則在初始所有權證明期屆滿後將開始拍賣。

參與者可以揭示其事先準備好的出價，並索取攻擊者抵押品的一部分。根據所描述的機制，如果有符合資格的出價阻止攻擊者保留這些代幣，則易受攻擊的代幣將被銷毀。

Fields 考慮了分配抵押品的不同規則，包括支付給成功出價者、礦工或其他指定接收者。

他討論了另一種拍賣設計，該設計是在與麻省理工學院數位貨幣計畫主任 Neha Narula 的對話中提出的，其中競標者可能面臨財務懲罰。

這兩種拍賣系統都不保證原錢包所有者能追回資產。其目的是透過迫使攻擊者冒著自身資金的風險，使盜竊變得不那麼有吸引力。

擬議的比特幣保護措施可能影響合法持有者

保證金要求可能對試圖轉移其合法擁有的比特幣的人造成困難。

例如，在 Fields 擬議的規則下，某人在一個易受攻擊的錢包中持有 1 BTC，將需要在一個量子安全輸出中再持有 1 BTC 才能完成交易。

因此，如果持有者的全部餘額都留在較舊的錢包中，他們可能難以在沒有獲得額外比特幣的情況下動用這些資金。

Fields 承認，比特幣無法自動區分合法所有者和使用量子計算恢復了相同私鑰的攻擊者。

「這篇文章的目的只是將這些想法作為思想實驗來介紹，」Fields 寫道，並指出他並未具體說明實施這些想法所需的軟體變更。

任何實施都首先需要量子安全的交易輸出以及管理易受攻擊幣種的新共識規則。

比特幣開發者一直在考慮其他可能的保護措施。正如 crypto.news 此前報導，Coinbase 在十月敦促開發者為量子威脅做好準備，警告稱遷移現有錢包可能需要數年時間。

Fireblocks 發表的研究同樣將暴露的公鑰列為主要關注點，估計有數百萬 BTC 位於可能易受攻擊的地址中。

另一項 BitMEX 量子提案建議僅在出現成功量子攻擊的證據後才對較舊錢包啟動限制。

Fields 的郵件列表討論留下了幾個未解決的設計選擇，包括保證金比率、拍賣截止日期、競標失敗的懲罰以及易受攻擊幣種可被銷毀的條件。