Blockstream推后量子签名方案SHRINCS,或成比特币安全新防线

Blockstream发布专为比特币设计的后量子签名提案SHRINCS

由Adam Back领导的Blockstream公司已正式提交关于SHRINCS的比特币改进提案(BIP),这是一项面向未来量子计算环境的实验性签名机制,被视为行业在保障比特币长期安全性方面迈出的关键一步。

基于现有哈希体系的原生抗量子设计

该方案由Blockstream Research团队的密码学家Mikhail Kudinov与Jonas Nick共同研发,采用纯哈希构造方式,专为比特币协议特性量身定制,而非对已有架构进行妥协式适配。其仅依赖于比特币已广泛使用的SHA-256函数,避免引入任何额外的密码学假设,从而增强系统的可验证性与信任度。

定位为过渡性解决方案,非最终标准

尽管被视作首个针对比特币场景的具体后量子签名提案,开发者明确指出其并非长期替代方案。相反,它被设计为一个现实可行的短期选项,供社区在制定更全面的长远标准过程中作为参考和实践基础。

生产环境部署验证,性能权衡显现

2026年3月,Blockstream已在Liquid侧链主网通过Simplicity智能合约实现SHRINCS验证,并成功广播了首笔在比特币侧链生产环境中完成的后量子签名交易记录。近期演示还证实,该方案可在主流硬件钱包上稳定运行。

SHRINCS支持两种签名路径:一条用于常规操作的紧凑有状态路径,初始签名大小为324字节,每新增一次签名约增加16字节;另一条无状态备用路径,虽能容忍状态丢失,但签名体积显著更大。

主要瓶颈在于规模问题。相较当前签名,后量子签名普遍体积庞大,导致区块空间占用上升,交易容量下降,费用压力随之增加。以紧凑配置为例,其在580字节签名下每秒仅能处理3笔交易,而NIST标准的SLH-DSA则约为0.36笔/秒。

技术争议与实施路径待定

尽管创始人Adam Back素来对量子威胁持怀疑态度,其机构却在实用化防御方案研究中处于前沿。他此前强调,提前布局是“稳妥之举”。

部分专家提出质疑。BOLTS Technologies创始人Yoon Auh指出,为压缩签名尺寸,SHRINCS引入了多重复杂机制,包括有状态管理、紧凑路径、回退策略、种子使用次数限制以及设备切换至大签名模式的触发规则,可能带来新的安全风险与运维负担。

若要在比特币主链部署,需通过独立软分叉实现。Blockstream建议可通过Taproot、拟议中的Taproot v2或BIP-360的P2MR叶子节点来集成该操作码。