Coinbase 如何為後量子時代準備 2,500 億美元的比特幣託管策略

目錄

• 你可能想知道的事
• 主要主題
• 關鍵見解表
• 後續…

你可能想知道的事

1. 如果比特幣採用後量子簽名標準，Coinbase 如何設計託管防護以保持有效？

2. 如果某種後量子簽名不適合多方計算（MPC），有哪些備選方案可以維持機構級安全？

主要主題

Coinbase 正主動開發託管保護措施，目的是在大型量子電腦可能破壞現行密碼學的未來，保護約 2,500 億美元的客戶資產。該公司密碼學主管解釋過，設計目標是廣泛相容：防護措施必須能夠容納多種可能的後量子簽名方案，而不是假定單一標準。這種做法承認了區塊鏈（包括比特幣）最終會採用哪一類簽名尚存不確定性。

目前，多方計算（MPC）在機構託管中被廣泛使用，因為它將密碼學權限分散到多個參與者。MPC 通過將私鑰拆分成儲存在不同設備或由不同方持有的多個份額，以達到功能上相當於多重簽名的效果。只有在達到所需法定人數的份額協作產生有效簽名後，交易才會被授權，並且在任何時刻完整的私鑰都不會在暴露的設備上重組。這種鏈外技術減少了單點失敗，有助於滿足機構的安全期望。

然而，向後量子密碼學的過渡帶來了挑戰。許多候選的後量子簽名方案，特別是某些基於雜湊的構造，缺乏使傳統密鑰拆分和 MPC 容易實現的代數結構。這種結構上的缺失雖然有助於其假定的抗量子性，但也可能使得使用現有技術構建相容於 MPC 的協議變得困難或不可能。

某些後量子簽名類別與 MPC 之間的不相容性，是 Coinbase 正在處理的核心設計問題。 由於不太可能每個區塊鏈都會標準化為同一種後量子簽名方案，託管系統必須能夠支持多種結果。為此類多元情況進行設計，既需要在託管堆棧中保持靈活性，也需要對“非 MPC 友好”方案準備應變計劃。

積極的研究正試圖彌合這一差距。領先的密碼學家提出了探索性方法，可望為原本困難的後量子簽名實現類 MPC 行為，並且已開始出現實驗性論文。儘管如此，這些努力仍處於早期且充滿不確定性的階段：不能保證在有用的時間範圍內，對所有候選方案都會出現實用且安全的 MPC 類似物。

鑑於這些不確定性，Coinbase 也在研究以 HSM 為中心的備援架構。可編程硬體安全模組（HSM）是為在物理安全環境中儲存和操作密鑰而設計的防篡改設備。在提議的備援方案中，私鑰將以後量子演算法加密，並且僅在 Coinbase 安全數據中心內 HSM 的受保護邊界中組裝。即便缺乏 MPC 所需的數學結構，這仍能保留強有力的保護。

雖然將整把密鑰保存在單一位置——即便是短暫地——看似不如分散式 MPC 方法具備抗壞境性，但 HSM 提供了業界級的緩解措施：硬體強制的側通道防護、對程式上傳的嚴格控制、可稽核性與嚴謹的實體存取保護。在實務上，這些措施能大幅減少攻擊面，並在 MPC 不可行時為機構託管提供可接受的安全態勢。

在運營上，Coinbase 的目標是建立一個中立的託管平台：一旦其後量子工作的完成，該公司打算支援各種簽名方案與區塊鏈特定的選擇。這種適應能力旨在避免未來出現某個區塊鏈選擇了 Coinbase 無法支援的後量子簽名，從而在不同網路採取不同技術路徑時，維持機構客戶的服務連續性。

總之，Coinbase 的策略是雙管齊下：在可行的情況下繼續追求與 MPC 相容的構造，同時構建以 HSM 為基礎的備援，以在 MPC 不切實際時保留強有力的保護。這種雙重方法在密碼學謹慎性與務實工程控制之間取得平衡，以在生態系統朝向後量子標準遷移時保護客戶資產。

關鍵見解表

後續…

展望未來，業界應持續在三個互補領域投入：推動密碼學研究以在可能時產出與 MPC 相容的後量子方案；強化以硬體為後盾的金鑰管理工程，例如可編程 HSM；以及促進跨業標準以支援不同簽名方案之間的互通性與可稽核性。強調理論進展與實務緩解並重，對於在量子能力對手成為現實考量時，維持機構託管的保證至關重要。

學術界、協議開發者與託管方之間的持續合作，將加速可行解法的出現並降低跨區塊鏈出現支援不全或分裂選擇的風險。