比特币迈向抗量子计算:BIP 360提案与新型P2MR输出全面解析

比特币迈向抗量子计算:BIP 360提案与新型P2MR输出全面解析

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News Editor 01
2026-07-02 13:00:14
BIP 360提案已正式合并至比特币改进提案官方仓库,引入新型Pay-to-Merkle-Root (P2MR)输出类型,旨在为比特币协议层提供量子安全基础。该提案禁用Taproot中的密钥路径支出,仅保留脚本路径,减少公钥暴露面。支持者认为这是比特币量子硬化的第一步,后续可通过软分叉引入ML-DSA (Dilithium)和SLH-DSA (SPHINCS+)等后量子签名方案。文章还分析了量子计算对比特币的理论威胁、与其他输出类型的风险对比,以及美国NSA和NIST的量子安全时间表。
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2026年7月,一项名为BIP 360的比特币改进提案正式合并至官方BIP GitHub仓库。该提案由开发者Hunter Beast(MARA首席协议工程师)、密码学研究员Ethan Heilman以及技术传播专家Isabel Foxen Duke共同撰写,旨在为比特币网络应对未来量子计算威胁做好准备。

BIP 360提出了一种新型比特币输出类型——Pay-to-Merkle-Root (P2MR)。这种输出类型在兼容现有Tapscript基础设施的同时,设计了抗量子脚本树功能,成为比特币层面量子硬化的早期探索。值得注意的是,提案合并至BIP仓库仅表示进入讨论和文档流程,并不代表正式认可或未来一定激活。

比特币在理论上面临量子计算风险

量子计算的进步已引起密码学和网络安全领域的广泛担忧。一台足够强大的量子计算机可能破解当前广泛使用的公钥密码系统。对于比特币而言,最直接的威胁是:攻击者可以从链上暴露的公钥推导出私钥,从而盗取资金。

并非所有比特币地址都面临相同风险。当一笔交易花费某个地址的输出时,该地址的公钥就会暴露在链上。以下几种输出类型风险最高:

  • Taproot地址 (P2TR):支持密钥路径支出,公钥直接可见。
  • 公钥支付 (P2PK):早期使用的输出,公钥始终公开。
  • 重复使用的地址:多次使用时多次暴露公钥。

P2MR在概念上与Taproot类似,但解决了一个关键弱点。Taproot包含一个可暴露公钥的密钥路径支出方法。而P2MR禁用了密钥路径支出,仅提交到脚本路径,从而大幅减少了潜在攻击面。由于交易永远不需要发布公钥,即使未来量子计算机出现,也无法从链上数据反向推导出私钥。

BIP的作者们强调,P2MR是为后续通过软分叉引入后量子签名方案铺路。提案提及了ML-DSA (Dilithium)和SLH-DSA (SPHINCS+)作为候选算法。Hunter Beast表示:“BIP 360和P2MR的引入是一系列抗量子提案的第一步,对于量子硬化比特币至关重要。”团队还在探索解决那些长期不动的“沉睡”币的安全问题。

全球政府与机构加速推进后量子密码标准

BIP 360的提出恰逢全球向量子安全标准转型的关键期。美国国家安全局 (NSA) 的CNSA 2.0框架要求联邦系统在2030年前采用量子安全方案;美国国家标准与技术研究院 (NIST) 则计划在2030年代中期淘汰椭圆曲线密码学。支持者认为,BIP 360使比特币与这一更广泛的行业趋势保持一致,为网络适应未来算力进步做好准备。

Isabel Foxen Duke作为新加入的合著者,负责让提案更易被普通公众理解:“鉴于这一主题的敏感性,我们力求将BIP写得清晰易懂。”这将有助于社区更广泛地参与讨论和共识形成。

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