总部位于美国怀俄明州的区块链安全与密码学公司 AmericanFortress 提出一套新密码学系统，称其可让比特币及其他区块链钱包在未来面对量子攻击时继续保持安全，同时无需更改现有钱包地址。
这项研究发表于题为《ZKPoSP: Post-Quantum Zero-Knowledge Proofs for Hierarchical Deterministic Wallets》的论文中。AmericanFortress 研究人员在文中描述了一种做法：用零知识证明替代传统椭圆曲线签名，同时保持与分层确定性钱包的兼容性。
研究聚焦量子计算威胁下的钱包安全
研究人员写道，近期量子硬件的进展，包括谷歌的 Willow 处理器，已经显著缩短了“具备密码学实际意义的量子计算机”到来的时间表。
论文指出，在区块链场景中，地址体系以及 BIP32、BIP44 和 SLIP-10 等密钥派生标准，已经成为钱包管理的主流基础设施。一旦量子计算机可以运行 Shor 算法，就可能从对应公钥中恢复任何椭圆曲线私钥，这会威胁当前已投入使用的所有钱包。
这项研究围绕“Q-Day”展开。所谓 Q-Day，指的是容错量子计算机能够使用 Shor 算法，从公钥推导出私钥的时间点。届时，比特币和许多其他区块链所依赖的椭圆曲线密码学都将失去安全性。
核心思路是不迁移地址，改用零知识证明验证控制权
AmericanFortress 提出的方案，不要求用户把资金迁移到新的抗量子地址。相反，这套系统尝试用零知识证明取代数字签名，以验证用户对钱包助记词或种子短语的控制权。
按照论文的说法，由于种子本身不会公开，即便单个私钥已经泄露，合法持有人仍可以证明自己对钱包拥有控制权。
论文引入了两项核心设计：
- ZKPoSP，即 Zero-Knowledge Proof of Seed Provenance；
- QBIP32，一套密钥派生方案，目标是在支持多种椭圆曲线的同时，继续兼容现有分层确定性钱包。
原型使用 Rust 和 RISC Zero 实现
根据论文内容，AmericanFortress 研究人员已用 Rust 语言和 RISC Zero 零知识虚拟机实现了这套系统原型。
原型测试显示，生成证明大约需要 12 至 13 秒，验证时间约为 9 至 10 毫秒。论文还提到一种 Q-Day 之后的运行模式，可缩短部分操作的证明时间。
方案尚未被区块链网络采用
目前，这项研究尚未被任何区块链网络采用。论文同时指出，如果未来要部署，仍需开发者、钱包提供商、交易所、矿工和用户共同采纳。
随着区块链开发者为 Q-Day 做准备，抗量子密码学正获得更多关注。比特币面临的一个特殊问题在于，用户花费比特币时会在链上暴露公钥。若量子计算机性能足够强，就可能利用这些公钥推导私钥，并伪造有效交易签名。
加密行业近期已出现多项抗量子尝试
AmericanFortress 的论文，是加密行业为区块链网络准备后量子时代的一系列尝试之一。
本月早些时候，Project Eleven 提出一种后量子恢复机制，允许用户在 Q-Day 之后通过钱包种子短语而不是数字签名来证明对比特币钱包的所有权。
今年 3 月，BTQ Technologies 在一个专门的“Bitcoin Quantum”测试网发布了 BIP-360 的首个可运行实现，用于评估抗量子交易格式。
今年 5 月，区块链分析公司 Glassnode 估计，约有 604 万枚比特币的公钥已经公开暴露，约占流通供应量的 30%。同月，美国商务部宣布为量子计算公司和制造计划提供超过 20 亿美元资金。
上周，BlackRock、Coinbase、Strategy、Fidelity Digital Assets、Galaxy 等大型公司成立了 Bitcoin Security Consortium，并承诺在 3 年内投入 1500 万美元，用于支持比特币安全研究以及应对量子攻击的防御工作。