美国怀俄明州的区块链安全与密码学公司美国堡垒（AmericanFortress）的研究人员提出了一套密码系统，声称能够使比特币及其他区块链钱包抵御未来量子攻击，且无需更改现有钱包地址。该团队在题为《ZKPoSP：分层确定性钱包的后量子零知识证明》的论文中，描述了用零知识证明替代传统椭圆曲线签名的方法，同时保持与分层确定性钱包的兼容性。
研究人员指出：“近期量子硬件的进展，包括谷歌Willow处理器，已大幅缩短了实现密码学相关量子计算机的时间线。”在区块链环境中，地址和密钥派生标准（如BIP32、BIP44、SLIP-10）是钱包管理的核心基础设施，而运行肖尔算法的量子计算机可以从对应的公钥中恢复任何椭圆曲线私钥，威胁当前所有生产环境中的钱包。
研究聚焦于“Q-Day”——即容错量子计算机能够利用肖尔算法从公钥推导出私钥的时刻，这将使比特币及许多区块链使用的椭圆曲线密码学变得不安全。与传统方案要求用户将资金迁移到新的量子安全地址不同，该提议的系统用零知识证明替代数字签名，以验证钱包助记词的所有权。由于助记词本身保持秘密，论文作者认为，即使个别私钥被攻破，合法所有者仍能证明其钱包控制权。
论文引入了ZKPoSP（零知识证明种子溯源）和QBIP32——一种支持多个椭圆曲线同时兼容现有分层确定性钱包的密钥派生方案。根据研究，美国堡垒团队使用RISC Zero零知识虚拟机在Rust语言中实现了该系统。原型基准测试显示，证明生成时间约为12至13秒，验证时间约为9至10毫秒。论文还描述了一种“Q-Day后模式”，可减少某些操作的证明时间。
目前该研究尚未被任何区块链网络采用。任何部署都需要开发者、钱包提供商、交易所、矿工和用户的采纳。随着区块链开发者准备迎接Q-Day，对后量子密码学的兴趣日益增长。比特币面临特殊挑战，因为花费硬币会将其公钥暴露在区块链上。一台足够强大的量子计算机可以利用这些公钥推导出私钥并伪造有效交易签名。
该论文是加密行业为区块链网络准备后量子未来的一系列努力中的最新成果。本月早些时候，Project Eleven提出了一种后量子恢复机制，允许用户在Q-Day之后通过助记词而非数字签名证明比特币钱包的所有权。3月，BTQ Technologies在专用的“比特币量子”测试网上发布了BIP-360的首个工作实现，以评估抗量子交易格式。5月，区块链分析公司Glassnode估计，约604万枚比特币（约占流通供应量的30%）的公钥已经公开暴露。与此同时，美国商务部宣布为量子计算公司和制造计划提供超过20亿美元的资金。上周，包括贝莱德、Coinbase、Strategy、富达数字资产、Galaxy等在内的主要公司成立了比特币安全联盟，承诺三年内投入1500万美元支持比特币安全研究和抵御量子攻击。