位於懷俄明州的區塊鏈安全與密碼學公司 AmericanFortress，專注於後量子安全和數位資產基礎設施。其研究人員提出了一種加密系統，他們稱該系統可讓比特幣和其他區塊鏈錢包抵禦未來的量子攻擊，而無需更改現有的錢包地址。

在一篇題為「ZKPoSP：用於分層確定性錢包的後量子零知識證明」的論文中，AmericanFortress 的研究人員描述了如何用零知識證明取代傳統的橢圓曲線簽名，同時保持與分層確定性錢包的相容性。

他們寫道：「量子硬體領域的最新進展，包括 Google 的 Willow 處理器，已經大幅縮短了達到密碼學相關量子電腦的時間表。」「在區塊鏈環境中，地址和金鑰派生標準（例如 BIP32、BIP44 和 SLIP-10）是錢包管理的主要基礎設施。運行 Shor 演算法的量子電腦可以從對應的公開金鑰中恢復任何橢圓曲線私鑰，威脅到當今所有正在使用的錢包。」

這項研究聚焦於「Q 日」（Q-Day），即容錯量子電腦能利用 Shor 演算法從公開金鑰中推導出私鑰，從而使比特幣和許多其他區塊鏈所使用的橢圓曲線密碼學變得不安全的那一天。

該提案系統無需用戶將資金轉移到新的量子安全地址，而是用零知識證明取代數位簽名，這些證明用於驗證錢包助記詞的所有權。作者認為，由於助記詞本身仍然保密，即使個別私鑰遭到洩露，合法所有者仍然可以證明對其錢包的控制權。

該論文介紹了 ZKPoSP（助記詞來源零知識證明）和 QBIP32，這是一種金鑰派生方案，旨在支援多個橢圓曲線，同時保持與現有分層確定性錢包的相容性。

根據這項研究，AmericanFortress 的研究人員使用 RISC Zero 零知識虛擬機器在 Rust 中實現了該系統。原型基準測試顯示，證明生成時間約為 12 到 13 秒，驗證時間約為 9 到 10 毫秒。該論文還描述了一種「Q 日後模式」（post-Q-Day mode），可以減少某些操作的證明時間。

這項研究尚未被任何區塊鏈網路採用。任何部署都需要開發人員、錢包供應商、交易所、礦工和用戶的採納。

隨著區塊鏈開發人員為 Q 日做準備，對後量子密碼學的興趣日益增長。比特幣面臨著特殊的挑戰，因為花費幣會將其公開金鑰暴露在區塊鏈上。一台足夠強大的量子電腦可以利用這些公開金鑰來推導出私鑰並偽造有效的交易簽名。

這篇論文是加密貨幣產業為區塊鏈網路準備後量子未來所做的一系列努力中的最新一項。本月稍早，Project Eleven 提出了一種後量子恢復機制，該機制將允許用戶在 Q 日之後透過助記詞而不是數位簽名來證明比特幣錢包的所有權。

三月，BTQ Technologies 在專用的「比特幣量子」（Bitcoin Quantum）測試網上發布了 BIP-360 的第一個工作實施，以評估抗量子交易格式。五月，區塊鏈分析公司 Glassnode 估計，大約 604 萬枚比特幣（約佔流通供應量的 30%）的公開金鑰已在鏈上暴露，而美國商務部則宣布為量子計算公司和製造計畫提供超過 20 億美元的資金。

上週，包括貝萊德（BlackRock）、Coinbase、Strategy、富達數位資產（Fidelity Digital Assets）、Galaxy 等主要公司成立了比特幣安全聯盟（Bitcoin Security Consortium），承諾在三年內投入 1500 萬美元，以支持比特幣安全研究和防禦量子攻擊。