量子攻击抗性 BIP-360 已添加到官方比特币存储库

为了准备比特币生态系统应对未来的量子计算威胁，比特币开发者已正式将 BIP-360 提交至比特币改进提案 (BIP) 存储库。 

这一里程碑将量子抗性首次正式纳入比特币的技术路线图。

该提案由 MARA 的高级协议工程师 Hunter Beast、密码学研究员 Ethan Hellman 和技术传播专家 Foxen Duke 共同撰写，引入了一种名为 Pay-to-Merkle-Root (P2MR)（支付至默克尔根）. 

这种输出类型旨在功能上类似于比特币的 Taproot 地址，同时消除量子易受攻击的支出方式，从而防止当前地址在受到足够 先进的量子计算机 出现时遭受攻击。

Pay-to-Merkle-Root 消除了 Taproot 的漏洞

P2MR 的功能与支付至 Taproot (P2TR) 输出（比特币最先进的地址格式，于 2021 年推出）非常相似。然而，有一个主要区别：P2TR 移除了“密钥路径支出”选项，该选项允许用户使用针对公钥的签名直接进行支出。 

根据 BIP-360 规范，这种密钥路径机制是 Taproot 中的主要量子漏洞，因为它在链上暴露了经过调整的公钥，可能允许运行 Shor 算法的足够强大的量子计算机获取相应的私钥。

另一方面，P2MR 仅承诺 Tapscript 树的默克尔根，而不包含内部公钥。当用户从 P2MR 输出进行支出时，他们必须揭示脚本路径（提供默克尔树中的叶子脚本以及证明其包含关系的证明）。 

专家指出，由于哈希算法通常被认为比椭圆曲线签名更具量子安全性，因此这种方法提供了更多的量子抗性。

这种新的技术结构保留了比特币智能合约的灵活性。用户仍然能够通过 Tapscript（一种启用多重签名钱包、时间锁定交易和条件支付等功能的脚本语言）创建复杂的支出条件。 

然而，强制所有支出通过脚本路径进行并消除直接暴露公钥，使得 P2MR 能够大幅减少量子计算机的攻击面。

其他分析师还发现，以“bc1p”开头的 Taproot 地址、支付至公钥 (P2PK) 输出以及重复使用的地址是比特币的一些易受攻击的地址类型，因为在类似本报告所述的情况下，公钥将会可见。 

根据当前提案，P2MR 地址将以“bc1z”开头，将提供针对这种暴露的保护，但由于脚本路径支出需要额外的见证数据，可能会产生略高的交易费用。

比特币面临的量子威胁还有多远？ 

BIP-360 的紧迫性源于多个领域量子计算开发的加速。由 IBM、Google、Microsoft、Amazon 和 Intel 等行业巨头主导的行业路线图表明，根据 BIP-360 团队的分析，量子计算机可能能够在“短短 5 年内”解密用于比特币公私钥加密的椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA)。

最近的突破也加剧了这些担忧。Google 于 2025 年 12 月推出了其“Willow”量子芯片，而 Microsoft 在 Majorana 1 芯片开发方面取得的进展，使量子计算对比特币的潜在威胁更加凸显。 

虽然专家 对于“密码学相关量子计算机”（CRQCs）何时会出现 存在争议，但开发速度已让协议工程师确信，准备工作不能等到确定性出现后再进行。

政府机构已经开始准备过渡。美国政府发布了一项指令，要求到 2035 年完全淘汰 ECDSA 加密技术。这一时间表的制定是因为政府认识到关键基础设施的迁移需要数年（甚至数十年）的时间。 

美国国家安全局 (NSA) 的 CNSA 2.0 框架也要求在 2030 年前实现量子安全系统，而美国国家标准与技术研究院 (NIST) 已将 ML-DSA (Dillithium) 和 SLH-DSA (SPHINCS+) 列为联邦使用的批准算法。

BIP-360 团队表示：“虽然我们为量子事件做准备的时间长度尚不确定，但确保比特币为各种可能的结果做好准备似乎是合理的。”

“此外，我们必须考虑有效过渡所需的总时间——在 BIP 层面、软件层面、基础设施层面和用户过渡层面。比特币的平滑且有效的量子抗性过渡计划可能需要数年时间才能执行——更多的准备时间不可避免地会带来更好的安全结果。”