為何比特幣錢包製造商面對量子抗性之路的挑戰

比特幣的保管一直伴隨著一定程度的風險，但像 Trezor 這樣的錢包製造商——專門製造旨在將用戶的私鑰安全地離線保存的實體設備——正在為一個後量子世界做準備，因為在那裡會出現新的挑戰。
根據 Trezor 的首席技術官 Tomáš Sušánka 的說法，SHRINCS 是社區對後量子簽名方案的主要候選者，它允許用戶使用狀態簽名進行交易，這需要嚴格的狀態跟蹤以防止資金被盜。
SHRINCS 由 Blockstream 研究主任 Jonas Nick 和密碼學家 Mikhail Kudinov 去年晚些時候提出，該方案以一種復合哈希為基礎的方法為中心：用戶可以使用狀態簽名或無狀態簽名進行交易。
無狀態簽名相當大——可能影響費用、簽名速度和其他效率指標——但可以安全重用，而較小、更高效的狀態簽名在超出特定簽名預算時重用會帶來嚴重的安全風險。
SHRINCS 的狀態組件由一棵一次性簽名樹組成，如果這些密鑰意外被重複使用，將會揭示足夠的密碼信息，讓其他人偽造該用戶的簽名並有效地盜取資金。
如果比特幣成功採用 SHRINCS，保持錢包狀態的精確計算將成為錢包開發者的一項關鍵責任——這會帶來許多潛在的邊緣案例安全風險。
“你給了他們搞砸的選擇，”Sušánka 在最近的一集 MARA 基金會電視節目中提到狀態跟蹤時說。“這是我們的工作以安全的方式來實現，對吧？這不應該是用戶的工作。”
為了減輕這一風險，Trezor 正在考慮如何在後量子世界中支持安全的用戶體驗。例如，Sušánka 表示該公司正在考慮將較重、較慢的無狀態簽名設為所有用戶的默認設置，將風險較高的狀態選項隱藏在高級設置牆後。
雖然 Sušánka 認識到 SHRINCS 可能是保守的密碼學選擇，因為它依賴於與 SHA-256 相同的密碼學假設，但他對這個話題“有些矛盾，因為維護狀態是一種負擔。”
“例如，你可以有兩個 Trezor 使用相同的恢復種子。你如何在這兩者之間共享狀態？你真的無法做到，”他補充道。
“話雖如此，正如一切事物一樣，這是關於權衡的，”Sušánka 繼續說。“[狀態]簽名小十倍……這是個很大的區別。所以，我只是不想完全將其排除在外。”
Sušánka 接著分享，雖然許多人專注於比特幣向後量子地址和簽名的遷移路徑，但硬體錢包設備也需要進行物理更新以獲得完整的量子保護。大多數簽名設備使用對量子脆弱的密碼學來執行硬體特定的安全功能，如韌體和設備身份驗證。
如果用戶希望確保他們的設備在後量子世界中是安全的，他們需要使用“量子就緒”設備——即使用後量子密碼學進行設備和韌體身份驗證的設備。
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為了預見這些需求，該公司已經開始發貨如 Trezor Safe 7 等產品，這些產品支持用於錢包身份驗證過程的後量子密碼學。當然，這些設備上進行的交易只有在比特幣本身升級到後量子安全後才能被認為是量子安全的。
儘管如此，Sušánka 警告開發者不要等太久才給用戶遷移選項，因為他相信潛在數百萬用戶的遷移將需要時間。
“人們應該準備好做出妥協，”Sušánka 說。“如果我們都對可以和不可以做的事情非常嚴格，我們將無法取得任何進展。”
*André Beganski 是 MARA 基金會的高級內容經理，負責製作包括量子計算與密碼學交集等主題的內容。他曾在 Decrypt 工作過。