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SHRINCS BIP正式发布：实现量子安全比特币（BTC）需满足密钥签名次数严格受限这一核心条件

2026-08-27 21:06:22 | 来源：本站整理 | 作者：佚名
SHRINCS BIP正式发布，为比特币实现量子安全提出新方案,研究指出，该方案需满足严格条件，即签名密钥使用次数须受限，方可有效抵御量子计算攻击，为未来比特币网络安全升级提供重要技术参考,

SHRINCS BIP正式发布：实现量子安全比特币（BTC）需满足密钥签名次数严格受限这一核心条件

SHRINCS BIP正式发布，为比特币网络实现量子安全提供了全新技术路径。研究明确指出，该方案要有效抵御未来量子计算攻击，须满足一个核心前提条件：签名密钥的使用次数必须严格受限。一旦密钥重用超出安全阈值，量子计算机可能借此破解加密体系。

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这一发现为比特币开发者敲响警钟，未来升级需在安全与实用性之间寻求平衡。

一项针对SHRINCS签名方案的新比特币改进提案刚刚发布，旨在将比特币升级为量子安全级别。以下是你需要知道的一切。

Blockstream联合创始人兼首席执行官亚当·巴克以量子计算机怀疑论者闻名，他认为这项技术太不成熟，威胁要几十年后才会显现。

这也让他的公司成为研究该问题实用解决方案的领导者之一，这更加令人着迷。Back今年早些时候告诉Cointelegraph，“最保险的做法”是提前做好充分准备。

Blockstream已经证明其实验性后量子签名方案SHRINCS已在其Liquid sidechain上运行，且今天早些时候发布了一份针对SHRINCS的比特币改进提案。

Blockstream Research的Jonas Nick称其为“首个专门为比特币设计的后量子签名方案的具体提案”。但他补充说：“SHRINCS并非比特币的'最终'签名方案，且并非在所有方面都最优。

“我确实认为这是我们现有选项中非常划算的权衡，”他说。

量子安全比特币需满足特定签名条件

来源：乔纳斯·尼克

尽管时间线争议激烈，科学家们一致认为，足够先进的量子计算机将能够逆向工程公钥中的私钥，从而削弱比特币的安全性，并使数十亿美元的盗窃成为可能。这就是为什么争论正在进行，开发升级比特币以使其免受攻击的方法。

缩小后量子签名的大小

Blockstream最有前景的研究领域之一是优化后量子签名方案以满足比特币的需求，使区块链能够保留更多比特币用户珍视的现有属性。

目前美国国家标准与技术研究院认可的后量子安全哈希和基于格点的签名方案，其规模是比特币现有ECDSA和Schnorr签名的38到123倍。

在比特币中部署其中任何一个，区块链速度都可能降至1 TPS的一小部分。以太坊的后量子团队计划通过为每个区块收集极小的零知识证明来应对这一问题。比特币也在考虑这一点，如果实现，比特币的运行速度实际上会比现在更快，因为单次证明所需的区块空间比一堆签名还少。但在比特币世界，加入零知识证明将是一个相当激进的变革，且要获得足够支持激活将面临艰难挑战。

Blockstream也在考虑这一方案，但明智地将该提案与更为可接受的方案区分开来，后者是如何将NIST批准的基于哈希的后量子签名规模缩小约13.23倍。

比特币优化的签名（更小）签名

2025年12月，Blockstream研究员Jonas Nick和Mikhail Kudinov发布了SHRINCS签名方案，操作码提案于5月发布。这是一种基于哈希的后量子签名方案，最小大小为548字节（加上48字节公钥），但最大可达4619字节。

“SHRINCS是迄今为止最原生的比特币后量子签名设计，”PostQuantum.com 作者、Applied Quantum创始人Marin Ivezic解释道。

“[它]具备完整的BIP-39种子恢复功能，安全性基于比特币挖矿已依赖的相同SHA-256假设。”

他告诉《杂志》该计划仍处于早期阶段，尚未审计，也未受益于NIST签名多年来经历的公开密码分析。

但他表示，即使在这个早期阶段，这也是一个严肃的竞争者。

“这是真实的代码，签署了Liquid主网上的真实交易，我认为它是迄今为止最有力的解决方案，防止后量子化而不破坏比特币区块经济学。”

尽管SHRINCs远小于大多数后量子签名，但它仍将是比特币现有Schnorr签名（64字节）或较旧ECDSA签名（70字节）的九倍左右。

看似逻辑上，如果签名比当前签名大九倍，比特币的区块大小需要增加九倍来补偿，但Ivezic解释说，比特币的隔离见证机制并非如此。

他说：“在SegWit下，签名字节可以放入见证文件，并消耗与其他交易数据相同的四分之一。”

根据Blockstream早期研究发布的估计（使用略有不同参数），如果所有人都使用Taproot的Schnorr签名（约80%的人不使用），比特币的交易速度可达每秒6.5笔。如果比特币使用NIST批准的基于格子签名的ML-DSA，区块链的速度将降至0.5 TPS，而使用NIST批准的基于哈希的签名SPHINCS+则降至仅0.36 TPS。

但如果采用SHRINCS，区块链可以运行到3 TPS，这与现在差不多。

SHRINCS今年三月在Liquid侧链上进行了生产测试——他们甚至附带了比特币白皮书的副本。所以如果它在生产环境中能正常运行，一切都会顺利，比特币的量子问题也解决了，对吧？

来源：Blockstream

SHRINCS听起来很棒：有什么陷阱吗？

正如BIP所警告的，“安全证明是TODO”，意味着这项研究很有前景，但尚未成为一个加密学成熟且尚未得到完全验证的提案。

这也为比特币带来了额外的复杂性。

每个签名都使用一个新的一次性密钥，SPHINCS+之所以如此庞大，部分原因是它将所有一次性密钥包裹在多层哈希树结构中，使方案无状态。

SHRINCS为了节省空间，取消了这些操作，只把用过的密钥存储在设备上（称为有状态密钥），以便快速检查密钥是否被重复使用。缺点是每次使用签名都会增加16字节，如果设备丢失，需要一个大约5777字节的“无状态备援”交易来恢复。

BOLTS Technologies创始人Yoon Auh表示，在缩小规模的同时，SHRINC的设计者增加了“有状态性、紧凑的签名路径、备选机制、关于种子初始化次数的假设，以及设备何时必须切换到更大无状态签名的规则。”

“这或许是务实的工程，但也是为了最大化吞吐量和最小化计算周期而引入的复杂性和脆弱性。在比特币中，每一条新的共识规则都成为永久性的维护义务，每一个钱包端的假设都可能成为用户失效的模式。”

精炼小虾并添加虾

Blockstream在整个2026年一直在研究和优化该方案。就在上周，它展示了SHRINC以及一系列其他后量子签名方案，能够有效地运行在公共硬件钱包上。不过，BIP也警告说，在低功率硬件钱包上运行该项目时，存在一些复杂的风险：

使用超树剪枝生成的无状态组件的SHRINCS密钥与不支持超树剪枝的SHRINCS实现不兼容。事实上，跨此类不兼容实现导入密钥可能导致资金损失。

今年三月，实验室发布了一项配套方案SHRIMPS，将与SHRINCS配合使用，使从同一种子初始化的备份设备能够签署事务。从草案BIP中尚不清楚该计划是否会被纳入。

Blockstream还在尝试基于格点的签名方案，这些方案通常比基于哈希的方案更小，但被认为缺乏充分证明和可靠性。它还考虑了ZK证明签名聚合的应用。

如果将ZK证明与SHRINC结合使用，比特币的速度可能翻倍至6.7 TPS。

Blockstream明智地将签名的选择与增加块大小或添加ZK证明聚合的问题区分开来，因为将它们合并在一起可能会影响SHRINC的采用。每一次量子后比特币升级都将充满争议，且难以获得足够支持来启动。

“比特币量子迁移的约束力不是密码学，而是治理，”伊韦齐奇说。“BIP-360、BIP-361、SHRINC和STARK，工程菜单很快就被填满了。比特币缺乏的是一个机制，可以在时间耗尽前从中做出选择。”

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