如何保护你的加密资产免受量子计算威胁

随着量子计算机越来越接近破解常见区块链安全机制,如今要保护数字资产,就需要严格管理地址使用,并向量子安全网络迁移。

New to Nervos? Start here.

Explore the guide
如何保护你的加密资产免受量子计算威胁

多年来,保护加密货币免受量子攻击似乎是一个遥远的问题。如今,这个时间窗口正在迅速缩短。2026 年,Google Quantum AI 的研究人员发布了一份白皮书,更新了破解 secp256k1 所需的资源估算;比特币、以太坊及许多其他区块链都使用这条椭圆曲线。分析表明,未来采用超导架构、达到密码学攻击能力的量子计算机,实施此类攻击可能只需不到 50 万个物理量子比特,便可在数分钟内完成,资源需求几乎降至此前估算的二十分之一。

Google 正认真应对这一威胁。鉴于量子硬件、纠错和资源估算方面的近期进展,公司已将自身迁移至后量子密码学(post-quantum cryptography)的时间节点设为 2029 年。区块链面临的风险尤其紧迫,因为公链数据会永久保留。如果未来出现足够强大的量子计算机,今天记录的地址、签名和已暴露公钥,多年后仍可能遭到攻击。

对加密资产持有者而言,问题已不再是要不要准备,而是如何准备。

如何保护加密货币免受量子攻击

肖尔算法与你的公钥

加密货币最直接的量子威胁来自肖尔算法(Shor’s algorithm)。足够强大的量子计算机可以利用它求解椭圆曲线离散对数问题。这一数学难题是 ECDSA 及其他椭圆曲线签名方案的基础,比特币、以太坊和许多其他区块链都在使用这些方案。

实际风险从公钥可见时就开始了。如果未来的量子计算机能从公钥推导出私钥,攻击者就能生成有效签名,转走你的资金。

因此,关键问题很简单:你的公钥是否曾出现在链上?

这通常通过两种方式发生:

  • 地址复用: 在比特币及类似的 UTXO 链上,花费代币时会公开公钥。如果之后又向同一地址收款,或在其中留下余额,这些资金就与一个已经永久记录在链上的公钥绑定。
  • 旧式 P2PK 输出: 早期的支付到公钥(Pay-to-Public-Key)输出,直接将公钥放在锁定脚本中。因此,即使资金尚未花费,公钥也从一开始就已暴露。

如果属于上述任一情况,这些资金就已经进入量子威胁窗口。并不是说今天已经发生量子攻击,而是未来攻击者所需的公钥数据,可能早已永久公开,且易于归档保存。

现在收集,将来攻击

更广泛的网络安全领域,常将这一问题称为“现在收集,将来解密(Harvest Now, Decrypt Later)”:对手今天收集受保护的数据,等待未来量子计算机强大到足以破解其密码学保护。美联储也曾以比特币为例,在分布式账本网络的背景下研究这一风险。

但对于加密资产持有者,钱包风险更适合理解为“现在收集,将来攻击”。攻击者不需要解密区块链历史;公链按设计就会公开交易数据。真正相关的风险在于,今天收集的已暴露公钥、签名和交易记录,可以在未来出现具有密码学攻击能力的量子计算机后,被用于攻破钱包。

这时,区块链的不可篡改性反而成为负担。公钥一旦上链,就无法从历史中移除。即使网络后来升级到后量子密码学,此前暴露的密钥仍可能脆弱,除非用户在实际攻击成为可能之前,将资金迁至量子安全地址。

简单来说:如果你的公钥已在链上,倒计时就已经开始。

保护加密资产抵御量子威胁:五步框架

任何加密资产保管方案都无法做到永久“抵御量子攻击(quantum proof)”。标准会演进,钱包会变化,各条区块链也会按自己的时间表迈向后量子安全。

今天能做的,是减少最关键的暴露:让尚未暴露的公钥继续保持隐藏,将资金移离复用地址或旧式地址,并跟踪哪些网络确实在为后量子迁移做准备。

每条区块链都有自己的地址格式、签名方案、钱包工具和升级路径,因此不存在适合所有人的统一逐链清单。加密资产持有者需要一个能够应用于整个资产组合的通用框架。

目标很简单:找出哪些公钥已经暴露,减少今后可以避免的暴露,并将长期持有的资产逐步转向能够支持后量子密码学的基础设施。

第一步:检查公钥暴露情况

首先梳理你控制的每个钱包地址,确定其公钥是否已出现在链上。

针对每个地址,问自己三个问题。

这个地址是否曾发送过资金?
在比特币及类似 UTXO 链上,花费资金时通常会公开公钥。如果你曾从一个地址支出资金,而且仍在其中持有资金,就应将该地址视为已暴露。

这种地址格式是否默认暴露公钥?
一些早期格式,尤其是比特币旧式的支付到公钥输出,会直接将公钥放在锁定脚本中。即使资金从未转移,也已暴露。

余额有多大?
已暴露地址上的大额余额,应被视为优先迁移对象。问题不在于今天已经发生量子攻击,而在于未来攻击者所需的公钥数据,可能早已公开并被永久归档。

实际中,地址大致可以分为三类。

  • 已经暴露: 公钥已出现在链上,包括旧式 P2PK 输出,以及已经用于发送资金的地址。暴露无法撤销,补救办法是转移资金。
  • 尚未暴露: 公钥还未出现在链上。这些地址暂时更安全,但一旦花费其中资金,就可能暴露。
  • 受后量子机制保护: 资金由使用后量子签名方案的钱包或地址结构控制,且该方案已在相应链上上线并可用。

一旦发现已暴露或复用的地址,就停止使用它们。将资金移到从未用于发送资金的新地址,今后也不要再向已发生过支出的地址存入资金。

第二步:确定资产迁移优先级

检查地址后,按紧迫程度为持有资产排序。

  • 高优先级: 公钥已在链上可见的地址格式中持有的大额余额。
  • 中优先级: 曾用于支出、目前仍持有资金的地址。
  • 较低优先级: 公钥尚未公开的新地址。

这只是地址层面的评估,还需要评估区块链本身。

需要考虑:

  • 这条链是否公布了后量子迁移计划?
  • 是否已在主网实现任何后量子签名方案?
  • 迁移是否需要用户操作?
  • 项目是否公布了截止日期、弃用计划或升级路径?

良好的地址使用习惯可以降低个人暴露程度,却无法解决整个链层面的问题。如果网络没有明确的后量子签名迁移路径,长期持有者仍然依赖未来的协议升级、治理决策、钱包支持和用户迁移。

第三步:将长期持有资产转向抗量子基础设施

迁移有短期和长期两个时间尺度。

短期内,将大额余额从已暴露地址移至同一链上的全新一次性地址。将每个地址都视为用后即弃:收款一次、支出一次,之后不再复用。

从尚未暴露的地址转移资金时,要记住支出会公开公钥。正常情况下,这并不构成立即的实际风险,因为今天的量子计算机尚不能大规模破解区块链签名。但随着 Q-Day 临近,交易长时间停留在内存池(mempool)的问题可能更加重要,因为从广播到确认期间,公钥是可见的。

长期来看,应考虑打算持有多年的资产,是否应当只留在仍完全依赖易受量子攻击签名方案的链上。

这时,选链就很重要。有些区块链比其他链更容易支持新的密码学原语。在较不灵活的链上,增加签名方案可能需要广泛的协议层协调;在具备密码敏捷性的链(crypto-agile chains)上,新签名方案可以更直接地部署,让多种密码学选项共存。

评估抗量子基础设施时,应关注三点。

  • 主网部署: 后量子签名方案已经在主网上线,而非仅停留在提案或测试阶段。
  • 钱包支持: 用户确实可以使用现有钱包软件创建和管理抗量子地址。
  • 持续维护: 实现有文档、有人维护,并获得开发者支持。

Nervos CKB 就是这种模型的一个例子。CKB 的基于 RISC-V 的虚拟机和 Cell 模型,让交易授权逻辑能够放在锁定脚本(Lock Scripts)中,而非在基础协议层固定为某一种签名方案。这意味着,新的密码学原语可以作为链上验证代码部署,并由钱包使用,无需所有用户同时迁移。

CKB 已在链上部署了 SPHINCS+ 后量子锁定脚本,Quantum Purse 则提供了围绕该脚本构建的自托管钱包。SPHINCS+ 后来已由美国国家标准与技术研究院(NIST)在 FIPS 205 中标准化为 SLH-DSA,成为已最终确定的后量子数字签名标准之一。

如果想了解更多区块链的量子安全准备情况,Quantum Tracker 等第三方数据库是不错的起点。

第四步:使用抗量子钱包管理长期持有资产

区块链可以支持后量子密码学,但用户仍需要能够实际使用它的钱包软件。完整保护需要两者兼备:抗量子基础设施,以及采用后量子方案签署交易的钱包。

评估任何声称具有量子抗性(quantum resistance)的钱包时,应关注:

  • 经 NIST 标准化的密码学方案: 应采用已最终确定的后量子签名方案,而非实验性或专有算法。
  • 自托管: 私钥应由你掌控,最好存放在自己的设备上。
  • 开放的实现: 代码应可供检查,有文档且持续维护。
  • 独立审查: 安全审计或外部审查很重要,对新钱包软件尤其如此。
  • 明确的升级路径: 后量子标准会持续演进,钱包应设计为能够在出现更好方案或更安全参数集时作出适应。

Quantum Purse 是一个软件示例。它是围绕 SPHINCS+ 锁定脚本构建的 CKB 自托管桌面钱包,允许用户通过后量子签名管理 CKB,并已接受 ScaleBit 的独立审计。

硬件钱包的情况更复杂。一些设备开始为固件验证、安全启动或设备身份认证增加后量子保护。这有价值,却不会自动让比特币或以太坊交易具备量子抗性。如果链本身仍要求 secp256k1 签名,交易签名依然受制于该链当前采用的密码学机制。

冷存储也有相同限制。硬件钱包可以保护私钥免受互联网攻击、钓鱼和恶意软件侵害,却无法隐藏已经在链上暴露的公钥。如果资金所在地址的公钥已经可见,仅靠冷存储无法消除未来的量子风险。

免责声明: 此处提到的产品只是现有工具的示例,不构成背书或财务建议。使用任何钱包软件或硬件前,请自行进行尽职调查。加密资产保管本身存在风险,你有责任保护自己的资产。

第五步:跟踪你使用的每条链的量子迁移计划

量子迁移不会在所有地方同时发生。每条链都有自己的时间表、治理流程、钱包要求和用户操作期限。

对于你持有的每种主要资产,将官方开发者博客、治理论坛、改进提案仓库和钱包文档加入书签,定期检查以下信息:

  • 地址弃用通知: 旧地址类型可能变得不安全或不再受支持的警告。
  • 签名方案升级提案: 引入后量子签名或新地址格式的计划。
  • 钱包迁移指南: 将资金转入更安全地址类型的操作说明。
  • 用户操作期限: 持有者为保住安全性或访问权限,可能必须在此前转移资金的日期。

需要跟踪的关键时间节点:

  • NIST 已将易受量子攻击的旧算法安排在 2035 年前从其标准中弃用,高风险系统则提前至 2030 年迁移。
  • Google 提出了 2029 年这一内部 PQC 迁移期限。
  • 比特币于 2026 年 2 月将 BIP-360(P2MR)合入 BIP 仓库,但尚无激活时间表。如果通过,迁移将由用户自愿选择。
  • 以太坊已成立专门的后量子研究团队;Vitalik Buterin 和 Justin Drake 还提出了名为“Lean Ethereum”的多年路线图,目标是在 2029 年实现全面的后量子保护,但长期密码学升级仍在研究中。

这些不同的时间表表明,向量子抗性的过渡不会是一次同步发生的事件。要顺利完成过渡,就需要从惊慌之下的一次性补救,转向持续适应的状态。网络安全专家将这种长期策略称为密码敏捷性(crypto-agility):随着标准演进,迅速将已弃用算法换成抗量子算法的适应能力。对个人持有者也是如此:目标不是一次性修补,而是建立能随环境变化不断调整的方式。

综合起来,最强的保护组合是:冷存储、全新且未暴露的地址、严格的地址使用习惯、后量子钱包,以及长期配置于已为量子安全做好准备或具备密码敏捷性的链。

上述五个步骤,就是实现这一组合的路径。

你不需要做什么

你无需在 Q-Day 前卖掉全部资产。目前并不存在能够破解 ECDSA、达到密码学攻击能力的量子计算机,现有量子硬件也远未达到实际攻击区块链签名所需的规模。威胁确实存在,却不是立即恐慌抛售持仓的理由。

你也无需一次性迁移全部资产。仓促迁移会带来自身风险:转错地址、支付过高手续费、使用错误的钱包格式,或在网络严重拥堵时广播交易。应有计划地分批迁移,并优先处理暴露程度最高的地址。

常见问题

量子计算机能偷走我的比特币吗?

目前不能。当前并不存在能够在实践中破解比特币签名、达到密码学攻击能力的量子计算机。

未来风险来自肖尔算法。如果足够强大的量子计算机可以从已暴露公钥推导私钥,攻击者就能生成有效签名并转移资金。紧迫性来自迁移所需的提前准备时间:去中心化网络协调升级可能耗时数年。

冷存储具备量子安全性吗?

部分具备。

冷存储可以保护私钥免受恶意软件、钓鱼和远程入侵等联网威胁,但无法抹除区块链上已经暴露的公钥。

如果冷存储地址曾用于发送资金,其公钥可能已在链上可见。这意味着,即使私钥离线保存,该地址仍可能受到未来量子攻击的威胁。

更安全的配置是冷存储加上全新、未发生支出的地址。要获得完整的后量子保护,区块链和钱包还需要支持抗量子签名。

如何让我的加密资产抵御量子攻击?

无法让加密资产在绝对意义上永久“抵御量子攻击”。密码学标准会演进,每条链也都有自己的迁移路径。

你可以做的是减少量子风险暴露:

  • 避免地址复用。
  • 将资金移离公钥已暴露的地址。
  • 使用新地址进行长期存储。
  • 跟踪你持有资产所在的每条链的后量子迁移计划。
  • 为获得更强的长期保护,使用后量子签名方案已上线且可用的基础设施。

抵御量子风险,存储加密资产最安全的方式是什么?

最强的保护组合是:冷存储 + 全新且未暴露的地址 + 支持抗量子密码学的区块链。

对于比特币和以太坊,普通主网用户目前还无法在协议层面使用后量子签名。今天切实可行的方式是严格管理地址使用:避免复用,将资金移出已暴露的旧式格式,并跟踪官方升级提案。

对于主网支持后量子机制的链,保护组合可以更进一步。例如,CKB 通过锁定脚本支持后量子签名,Quantum Purse 则是围绕 SPHINCS+ 锁定脚本构建的自托管钱包。

评估任何钱包或区块链时,应关注经 NIST 标准化的后量子密码学、自托管密钥管理、持续维护,以及能够随密码学标准演进的明确升级路径。

硬件钱包具备量子安全性吗?

仅靠硬件钱包本身不具备。

硬件钱包非常适合保护私钥免受传统攻击,却不会改变区块链要求的签名方案。如果比特币或以太坊仍要求 secp256k1 签名,硬件钱包交易仍会采用这套密码学机制。

一些较新的硬件钱包架构,可能设计为支持未来的后量子固件或设备安全升级。这有价值,却不会自动让今天持有的比特币或以太坊资产具备量子抗性。

我应该在 Q-Day 前卖掉加密资产吗?

不应该。根据今天的硬件现实,纯粹因量子恐惧而出售,是反应过度。

更实际的应对是做好准备:改善地址使用习惯,优先处理已暴露地址,跟踪迁移计划,并有计划地行动,而非被动反应。

我应该在量子计算机到来之前转移比特币吗?

如果比特币存放在复用地址或旧式 P2PK 输出中,就应该转移。

这些情况下,公钥可能已在链上可见。将资金移至新地址可以减少未来暴露,前提是之后不再复用新地址。

对今天的比特币持有者来说,良好的地址使用习惯是主要的实际防护措施。BIP-360 等拟议的后量子升级可能提供更长期的迁移路径,但比特币目前尚未为普通用户激活主网后量子签名方案。

Share
CKB

比特币可能如何走向量子抗性

比特币为 Q-Day 做准备的时间不是数十年,而是几年。

17 min read

区块链密码敏捷性:CKB 实现量子安全的关键

量子计算正使密码体系的僵化成为关乎存亡的风险,而 Nervos CKB 是唯一在架构上具备真正密码敏捷性的区块链。

13 min read

BIP-360 详解:支付到 Merkle 根(P2MR)

在让比特币安全模型适应未来挑战的诸多努力中,支付到 Merkle 根是一项引人关注的提案。

7 min read
See all articles
↑