区块链技术公司StarkWare近日宣布，已在比特币主网上成功完成首笔抗量子攻击的交易。这项实验性交易由研究员Avihu Levy执行，在不改变比特币共识规则的前提下，于区块964,199中花费了一笔10,000聪的输出。
该方案被称为“量子安全比特币”（QSB），通过签名磨削（signature grinding）技术限制交易在比特币内存池中等待时的暴露风险。由于该交易使用了非标准格式，普通节点不会通过公共内存池进行中继。MARA Pool通过其Slipstream服务直接接收交易后完成了打包。
StarkWare发言人Nathan Jeffay表示，该交易的计算成本约为150至200美元，整个过程耗时数小时。此次演示展示了一种在比特币现行规则下保护单个输出的方法，但需要付出可观的算力和运营成本。
抗量子机制如何运作
Levy的QSB方案于今年4月首次提出，结合了基于哈希的一次性签名与计算搜索，将授权绑定到特定交易。这种构造旨在即使有足够强大的量子计算机破解比特币所使用的椭圆曲线密码学，也能防止伪造交易。
今年3月，谷歌研究人员估计，一台足够强大的量子计算机在公钥可见后的9至12分钟内即可理论推导出比特币私钥，这可能使攻击者在比特币确认窗口期内替换待处理交易。Levy的提案预计生成成本为75至150美元的GPU计算费用，StarkWare将实际成本定为150至200美元。
QSB仅适用于单笔比特币交易，而非升级整个网络的密码学体系。它允许用户将币转移到具有额外保护的输出中，同时无需更改比特币协议。但该方案无法保护在迁移前已暴露公钥的币，因为潜在攻击者可能在受保护交易发送前分析这些密钥。
该交易在比特币Core默认中继策略下属于非标准类别，这是一个实际限制。普通节点在交易确认前不会传播该交易，因此必须通过MARA的Slipstream等服务直接提交给合作矿工。该方法要求预先准备交易并直接接触矿工。
StarkWare首席执行官Eli Ben-Sasson表示，在协议级保护措施开发期间，QSB提供了一张安全网。该演示建立了一种基于现有规则的变通方案，而非改变比特币网络底层的密码学基础。
协议级替代方案
比特币开发者正在单独考虑BIP-360等提案，这是一项提议的软分叉，将引入Pay-to-Merkle-Root输出类型，同时移除Taproot中易受量子攻击的密钥路径花费。该方案需要全网范围的协调与激活。
QSB无需等待协议变更。主网测试表明，比特币现有的共识规则可以容纳一种抗量子花费形式，而更广泛的协议级保护措施仍在讨论之中。