Quantus首席运营官Joseph Gabriel Mattia III表示:“如果五道锁都存在相同的漏洞机制,那么五道锁也无济于事”——为什么多重签名无法保护你免受量子攻击
简单来说
到 2020 年代末,量子计算可能会破解当今的加密货币安全,因此,后量子时代的迁移、审计和弹性钱包变得迫在眉睫。

互联网的加密基础是为一个已经不复存在的世界而构建的——或者更确切地说,是为一个正在悄然走向终结的世界而构建的。量子计算机拥有足够强大的能力来破解现代公钥加密技术,这一天(Q日)已不再是理论上的遥远愿景。许多密码学资深人士认为,这将是2020年代末期才会出现的问题。这比大多数机构的路线图预测的要快得多,也比普通加密用户被告知的预期要快得多。
约瑟夫·加布里埃尔·马蒂亚三世,首席运营官 量子 这家将后量子密码技术集成到硬件钱包基础设施中的公司一直在思考,这种转变在协议层面、托管层面以及普通持有者层面究竟会是什么样子——这些普通持有者从硬件钱包盒中学习到了所有必要的安全知识。他的答案远不如业界目前的态度所暗示的那样令人安心。他更担心稳定币的管理密钥,而不是中本聪的钱包。他认为,多重签名对量子攻击者没有任何有效的防御措施——只不过是增加了更多同样存在漏洞的锁而已。而且,据公开的安全准备情况追踪网站migration.fail追踪,目前所有主要的加密资产都被列为签名层漏洞。
接下来将探讨业内大多数人尚未足够重视的威胁,为什么等待概念验证可能已经太晚,以及量子就绪究竟应该是什么样的——不是作为一种营销标签,而是作为一种可验证、可审计且默认构建到技术栈中的东西。
您预计“Q日”(量子计算机能够破解现代公钥密码的临界点)何时到来?攻击者会首先攻击哪些系统、数据、资产、协议或基础设施?为什么?
最有可能在2020年代末期。具体年份尚有争议,但许多密码学资深人士认为会在未来四年内发生。
至于首批目标,我不认为中本聪的比特币会是其中之一,尽管人们往往会想到这一点。
如果敌方拥有这种能力,攻击显眼的目标就等于向全世界宣告,从而摧毁巨大的战略优势。他们很可能会优先攻击那些能给他们带来最大控制权或价值,同时又能尽可能减少引起注意的关键目标。
在加密货币领域,像主流稳定币的管理密钥之类的东西更让我担忧。一个密钥泄露就可能影响整个生态系统,这使得它比任何单个钱包都更容易成为攻击目标。
除了加密货币领域之外,我还会关注政府机密通信、军事网络和情报系统,在这些领域,破解公钥密码可能会泄露高度敏感的数据。
如今许多项目都声称具备“量子抗性”,但如果没有统一的、可审核的检查清单,这些说法根本无法验证。您认为,量子就绪的最低门槛是什么?
对我而言,最低标准是项目应该能够准确地指出其技术栈中仍然存在哪些易受量子攻击的密码学技术。使用后量子安全授权机制是一个良好的开端,但这并不能使整个网络具备量子安全能力。
交易授权应依赖于公认的后量子安全机制,并且该项目应公开记录保护其 P2P 连接、共识、零知识系统、隐私层、桥接器和任何其他关键基础设施的措施。
此外,还需要明确区分哪些功能已经上线,哪些功能仅存在于发展规划中。
最重要的是,这些声明必须可审计。任何人都可以查看所使用的算法和参数集,检查其实现方式,并验证其安全性并非基于不透明或无法验证的方案,也不是基于营销标签。
如果你无法指出保护系统每个关键部分的确切加密技术,我认为“量子就绪”就没什么意义。
谁应该负责制定统一、可验证的量子就绪标准?这些标准必须包含哪些内容?
我会继续以NIST作为密码学本身的参考标准。他们的后量子时代进程吸引了来自世界各地的研究人员,使得任何单一政府或公司都难以左右最终结果。
对于区块链而言,下一层必须由公开运作的协议团队构建,以便研究人员和审计人员能够严格质疑其设计及其结果。
因此,这些标准需要反映网络当前的运行方式。首先要考虑的是用于授权交易的加密技术,以及后量子加密是否为默认设置。任何对易受攻击签名技术的依赖都必须明确披露。
迁移也必须是其中的一部分,因为即使大多数用户仍然在使用旧密钥,网络也可以支持后量子密钥。
硬件钱包可以保护密钥免遭物理盗窃,但无法抵御针对公钥的量子攻击。您如何评估当前用户对这一区别的认知程度?如今普通用户是否能够使用安全的存储模型?或者,行业是否需要一种新的钱包范式?
人们对硬件钱包的防护能力仍然存在很大的误解。它的确能将你的私钥与笔记本电脑或手机隔离开来,这非常有用。但量子攻击者无需接触设备本身。一旦存在漏洞的公钥被泄露,量子攻击者就可以直接攻击加密算法,而无需接触硬件钱包。
但这并不意味着硬件钱包会过时。我们已经将后量子技术支持集成到 Keystone for Quantus 中,因此硬件模型可以不断发展。限制在于,钱包本身无法使比特币或以太坊实现后量子化——底层网络也必须支持新的签名。
更优的模型默认将后量子安全机制构建到钱包和网络中。用户无需了解底层加密技术何时过时。
多重签名方案只会线性增加攻击的复杂性,而不是指数级增加。这是否意味着基于多重签名的机构托管架构会给人一种虚假的安全感?
多重签名仍然非常有用,我不希望任何机构放弃它。它可以抵御目前托管系统面临的各种威胁,例如单个密钥被盗或单个签名者身份被泄露。
危险之处在于,当人们开始将更多密钥视为抵御量子攻击的保护措施时。一个完全基于相同易受攻击的签名方案构建的 3/5 安全设置,其根本缺陷依然存在。量子攻击者可能需要恢复多个密钥,但他们每次都在解决同一种问题。如果五把锁都采用相同的易受攻击机制,那么它们的作用微乎其微。
所以,如果机构误以为冗余就等同于量子攻击的防御能力,那么多重签名确实会造成一种虚假的安全感。更好的办法是保留分布式托管机制,但用能够抵御量子攻击的机制替换其底层脆弱的授权机制。
大型交易所和托管机构是否已做好准备应对量子计算机能在几分钟内从公钥推导出私钥的情况?普通用户又该如何应对?
大多数主流交易所都能很好地防御我们目前所知的攻击。但我没有看到太多证据表明他们已经做好应对那种无需触及他们基础设施就能重构私钥的攻击的准备。
我们通过 migration.fail 来追踪这一情况。migration.fail 是一个公开的就绪度追踪器,用于评估主流区块链网络是否仍然依赖于易受量子攻击的加密技术。目前,它所涵盖的前 20 种加密资产均被列为签名级别存在漏洞。
一个完善的应对方案需要考虑哪些操作密钥会暴露,以及一旦某个密钥被怀疑,资金可能以多快的速度转移。恶意交易在链上可能看起来仍然完全合法,这使得早期应对更加困难。
普通用户则更落后。大多数人只有在钱包或交易所通知他们需要迁移时才会意识到这一点,因此任何切实可行的方案都必须确保迁移过程足够简单安全。
为什么“先收获后解密”的威胁在今天仍然具有现实意义——远在大规模量子计算机出现之前?
首先,我想把这个问题与区块链签名面临的量子威胁区分开来,因为它们经常被混为一谈。比特币交易本身就是公开的。攻击者今天不需要记录任何信息,十年后也不需要解密。
但对于银行、政府和其他机构而言,情况就不同了,它们的加密数据在几年后可能(而且很可能)仍然属于敏感信息。有人可以今天就收集这些数据流量,并将其保存起来,直到技术成熟为止。
Signal、iMessage 和 Cloudflare 已经将其部分系统迁移到后量子加密技术,而大多数用户几乎没有察觉。这或许就是这种过渡应有的样子。
在有人证明量子计算机可以破解敏感数据加密之前,敏感数据不应该继续使用这种易受量子攻击的加密方式。到那时,多年的流量数据可能已经存储在其他人的存档中了。
区块链数据不可篡改且公开。对于已经记录的交易,是否还有补救措施?或者这些数据是否已经永久泄露?
区块链上记录的数据是永久性的,但这并不意味着在Q日之后,所有旧交易都会突然变得危险。事实上,大部分交易原本就已经在透明的区块链上公开了。
公钥是个例外,因为比特币已经永久记录了所有已公开的公钥。攻击者今天无需构建任何私有存档,也无需提前拦截任何数据。多年以后,他们仍然可以追溯到同一个公共账本,并攻击任何仍然控制着重要资产的已公开公钥。
将资金转移到后量子密钥可以消除旧风险敞口的价值,但无法清除历史记录。
对于私密交易而言,问题略有不同。数据多年后仍保存在链上,因此,如果保护数据的加密最终被破解,当时隐藏的信息事后可能会泄露。
未来 12 至 24 个月内,业界应该建立哪些可衡量、可执行的量子技术准备标准?
一个有用的参考是美国政府目前正在采取的措施:要求联邦机构绘制其密码学风险敞口图,并指定专人负责迁移工作。高价值系统必须按时迁移到后量子密码学,目前正在制定密码学物料清单,以便更轻松地追踪这些依赖关系。
未来12到24个月,加密货币领域也需要建立一套类似的规范机制。主流协议应该公布哪些地方仍在使用存在漏洞的加密技术,并明确完成过渡的日期。交易所和托管机构应该披露有多少价值仍然存储在旧密钥之下。
一旦这些数据公开,房源评价和安全审计也可以开始使用它们。这为行业提供了一个具体的衡量标准。
大规模实施这些标准的最大障碍是什么?行业应该如何在短期内解决这个问题?
最难的是让数百万独立持有者在没有中央开关可以操控的情况下完成转移。协议可以添加后量子时代支持,但冷存储多年的加密货币仍然需要持有者自行转移。
当务之急是尽可能简化迁移过程。钱包需要引导用户以最小的摩擦使用更安全的密钥流程,而交易所和托管机构则需要经过负载测试的成熟流程。在协议层面,我们也必须避免简单地用一个会造成不可接受的带宽、存储或隐私成本的系统来替换一个存在漏洞的系统。等到威胁迫在眉睫时才去设计这些系统,将几乎没有犯错的余地。
休眠资产使问题更加复杂。一些持有者永远不会出现进行迁移,因此网络还需要决定如何处理那些仍然留在网络上的脆弱代币。
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Alisa,一名热心记者 MPost专注于加密货币、人工智能、投资以及广阔的领域 Web3。她对新兴趋势和技术有着敏锐的洞察力,提供全面的报道,让读者了解和吸引读者了解不断发展的数字金融领域。
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