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BTC主網首筆量子安全交易解析：一次無需硬分叉的"抗量子"實驗

金色財經2026-08-27 19:31

撰文：Shannon@金色財經

BTC主網上的交易可以抗量子了？

2026年8月27日，Starknet 生態開發團隊 StarkWare 宣布完成了一筆具有歷史意義的小額比特幣交易。StarkWare應用總經理（Applications General Manager）Avihu Levy 使用其提出的"量子安全比特幣"（Quantum Safe Bitcoin，QSB）方案，在比特幣主網上成功完成首筆BTC交易。

Starknet 官方在社交媒體上稱，這是"第一筆被挖出的量子安全比特幣"，標誌着 QSB 從今年4月發布的白皮書構想，正式變成了鏈上可驗證的工程實現。

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值得注意的是，這並非一次協議升級或軟分叉。QSB 完全運行在比特幣現有的共識規則之內，無需礦工、節點或社區就任何新規則達成一致。

QSB 是什麼：用哈希難度替代橢圓曲線難度

比特幣現行的簽名體系基於 ECDSA（橢圓曲線數字簽名算法），其安全性建立在"橢圓曲線離散對數問題"難以求解的數學假設之上。

然而，一旦出現能夠穩定運行 Shor 算法的大規模容錯量子計算機，這類基於橢圓曲線的密碼學假設將被徹底攻破。攻擊者理論上可以從公鑰反推出私鑰，進而偽造簽名、盜取資產。

Levy 提出的 QSB 方案換了一套安全模型。它不再依賴橢圓曲線的數學難度，而是依賴哈希函數抗原像性（hash pre-image resistance）。Shor 算法對哈希函數無效，量子計算機只能藉助 Grover 算法對其進行有限的"平方級加速"搜尋，而不是徹底破解。這意味著即便量子計算機成熟，基於哈希的方案依然能保持相當的安全邊際。

具體來說，QSB 建立在比特幣開發者 Robin Linus（BitVM 創造者）今年2月在主網驗證的 Binohash 交易自省技術之上，並修復了 Binohash 在抗量子層面的兩個薄弱點。其核心機制可以概括為三步（參Quantum Safe Bitcoin Github頁面）：

1、交易"釘定"（pinning）：證明者在 sequence 和 locktime 兩個交易字段的取值空間（合計約 2^64 種組合）中反覆搜尋，直到找到一組參數，使得從中恢復出的公鑰經 RIPEMD-160 哈希後恰好構成一個合法的 DER 編碼簽名。

2、兩輪摘要搜尋：針對已釘定的交易，證明者繼續在"啞元簽名"的子集上搜尋，每種子集組合都會通過 FindAndDelete 操作改變 scriptCode，進而產生不同的簽名哈希（sighash）和不同的恢復公鑰，直到再次命中一個合法 DER 簽名。

3、見證數據提交：將找到的原像（pre-image）在 witness 中揭示出來，從而完成簽名。任何人若試圖篡改交易內容，都會破壞這個精心構造的哈希謎題，必須從頭重新計算——而這項重新計算，對沒有量子計算機的經典計算機而言幾乎不可行，對量子計算機而言也僅能獲得有限加速。

據 Levy 的實現文檔，該方案完全運行在比特幣"legacy P2SH"交易類型下，嚴格限制在 201 個操作碼、10,000 字節的腳本容量之內——這是比特幣遺留腳本系統給出的最大自由度，也是整個工程最"擰螺絲"的部分：因為腳本中每一個操作碼都要計入總數，哪怕是從未被執行的分支。

代價：不是免費的午餐

QSB 的核心權衡在於用算力成本換取抗量子安全性。由於需要在巨大的參數空間中暴力搜尋合法的 DER 簽名（每輪大約需要 2^46 次嘗試），生成一筆 QSB 交易需要動用商用 GPU 集群持續運算數小時。

據 Levy 團隊測算和實測（在 8 張 RTX PRO 6000 顯卡上運行約6小時，算力約 2.38 億次/秒），單筆交易的算力成本大約在 75 到 200 美元之間。相比之下，普通比特幣轉賬手續費通常只需幾十美分。

此外，QSB 交易的達成方式也和普通轉賬不同。由於其構造方式特殊，這類交易大機率無法通過常規的交易內存池（mempool）廣播，而需要用戶直接聯繫願意打包此類交易的礦工。Levy此次抗量子BTC交易就是和Mara私有內存池服務Slipstream打包。

Levy演示的交易「Not seen in Mempool」

正因如此，StarkWare 和 Levy 本人都將 QSB 定位為"應急工具"而非日常支付手段。它不是要替代比特幣現有的轉賬方式，而是為持有大額比特幣、擔心量子威脅的機構或個人，提供一條"關鍵時刻能把幣轉移出來"的後備通道。

與 BIP-360 的關係：兩條並行的抗量子路徑

值得一提的是，Avihu Levy 本人也是 BIP-360"比特幣官方抗量子地址標準提案"的聯署作者之一。

該提案已於2026年2月被合併進比特幣官方 BIP 倉庫，代表着協議層面"從根本上"解決量子威脅的長期方案。但 BIP-360 需要經過軟分叉這一漫長且充滿政治博弈的社區協調過程，比特幣歷史上任何一次協議升級都可能耗時數年。

QSB 與 BIP-360 恰好構成互補：

BIP-360：治本，但周期長，需要全網共識升級；
QSB：治標，即刻可用，但成本高、體驗重，僅適合應急場景。

這種"雙軌並行"的思路，反映了比特幣社區在面對量子計算這一"確定會發生，但不確定何時發生"的風險時的現實主義態度。

與其等待一個完美的、一次性解決所有問題的協議升級，不如先構建一條能在最壞情況下"保命"的逃生通道。

這件事的意義

1、從理論到實證的關鍵一步。 4月份發布的 QSB 白皮書本質上是一個數學構造和成本估算，外界很難判斷其在真實比特幣網路環境中是否可行。此次BTC主網交易，是對該方案端到端可行性的實戰驗證，從參數搜尋、腳本構造到礦工打包，整個流程被證明確實能在不觸碰比特幣共識規則的前提下跑通。

2、揭示了比特幣"量子風險"的真正痛點不是被盜，而是"癱瘓"。 StarkWare 方面特彆強調，量子計算對比特幣最現實的威脅未必是"駭客批量竊取比特幣"，而是一旦橢圓曲線密碼學被攻破，大量長期未行動、公鑰已暴露的地址（例如中本聰時期的早期地址）將陷入"有幣卻無法安全轉出"的困境。即資產被"凍結"而非"被盜"。QSB 提供的正是這樣一條在極端情形下依然能夠安全轉移資產的路徑。

3、展示了"無需硬分叉/軟分叉即可升級安全模型"的技術範式。長期以來，比特幣協議的保守性和治理難度常被視為其應對新興威脅（如量子計算）的軟肋。QSB 證明了，即便不改變一行共識代碼，僅利用現有腳本系統的靈活性和計算成本的堆疊，也能在應用層構造出全新的安全屬性。這為未來其他類型的"應用層安全增強"提供了範式參考。

4. 對 StarkWare／Starknet 生態的技術信譽是一次加分。這不是 StarkWare 第一次在比特幣基礎層做原創研究。此前的 ColliderScript（無共識變更下的比特幣狀態計算）已經打下基礎。此次 QSB 的落地進一步鞏固了該團隊在比特幣腳本工程和密碼學研究領域的聲譽，也部分解釋了消息公布後 STRK 代幣短線上漲約4.5%的市場反應。

5. 侷限性同樣清晰，不宜過度解讀。需要強調的是，QSB 目前仍是一個高成本、非標準化、依賴礦工配合的"應急方案"，距離成為普通用戶日常可用的抗量子轉賬工具還很遙遠。它更像是一份"保險"，而不是比特幣抗量子問題的最終答案。真正的系統性解決方案，仍然有賴於 BIP-360 這類協議層升級的推進。