据AmericanFortress（一家专注于后量子安全与数字资产基础设施的怀俄明州区块链安全与密码学公司）研究人员透露，他们提出了一种密码学系统，声称能让比特币及其他区块链钱包在不改变现有钱包地址的情况下承受未来的量子攻击。在一篇题为《ZKPoSP：分层确定性钱包的后量子零知识证明》的论文中，研究人员描述了用零知识证明取代传统椭圆曲线签名，同时保持与分层确定性钱包（HD钱包）的兼容性。
“近期量子硬件的进展，包括谷歌Willow处理器，已大幅缩短了达到密码学相关量子计算机的时间线，”他们写道。“在区块链环境中，地址和密钥派生标准（如BIP32、BIP44和SLIP-10）是钱包管理的主流基础设施，一台运行Shor算法的量子计算机可以从对应公钥恢复任何椭圆曲线私钥，从而威胁当今生产环境中的每一个钱包。”研究聚焦于“Q-Day”——即一个容错量子计算机能够利用Shor算法从公钥推导出私钥，使得比特币及许多其他区块链使用的椭圆曲线密码学变得不安全的时间点。
该系统无需用户将资金迁移至新的量子安全地址，而是用零知识证明替代数字签名，以验证钱包种子短语的所有权。由于种子本身保持秘密，论文作者认为，即使单个私钥被攻破，合法所有者仍能证明对其钱包的控制权。论文引入了ZKPoSP（种子来源零知识证明）和QBIP32——一种旨在支持多种椭圆曲线同时与现有分层确定性钱包兼容的密钥派生方案。
根据研究，AmericanFortress研究人员使用RISC Zero零知识虚拟机在Rust中实现了该系统。原型基准测试显示，证明生成时间约为12至13秒，验证时间约为9至10毫秒。论文还描述了一种后Q-Day模式，可缩短某些操作的证明时间。该研究尚未被任何区块链网络采用。任何部署都需要开发者、钱包提供商、交易所、矿工和用户的采纳。
随着区块链开发者准备迎接Q-Day，对后量子密码学的兴趣日益增长。比特币尤其面临挑战，因为花费币会将公钥暴露在区块链上。一台足够强大的量子计算机可以利用这些公钥推导出私钥并伪造有效的交易签名。该论文是加密行业为区块链网络准备后量子未来的一系列努力中的最新成果。本月早些时候，Project Eleven提出了一种后量子恢复机制，允许用户在Q-Day后通过种子短语而非数字签名证明比特币钱包的所有权。3月，BTQ Technologies在专用的“Bitcoin Quantum”测试网上发布了BIP-360的首个可行实现，以评估抗量子交易格式。5月，区块链分析公司Glassnode估计，大约604万枚比特币（约占流通供应的30%）的公钥已经公开暴露，同时美国商务部宣布向量子计算公司和制造计划提供超过20亿美元的资金。上周，包括BlackRock、Coinbase、Strategy、Fidelity Digital Assets、Galaxy等在内的多家大型公司成立了比特币安全联盟，承诺三年内投入1500万美元支持比特币安全研究和抵御量子攻击。