Coinbase计划为任何方案提供后量子比特币托管
Coinbase已经开始设计一个后量子托管系统,旨在保护约2500亿美元的机构资产,同时支持比特币或其他区块链采用的任何新签名方案。
- Coinbase正在为几种可能的后量子签名方案准备托管基础设施。
- 基于哈希的签名可能无法与许多加密托管人使用的MPC系统兼容。
- 可编程硬件安全模块可能为Coinbase提供一种替代的密钥保护方法。
- 比特币开发者尚未选择或激活后量子签名标准。
Coinbase为几种签名方案准备托管
MARA基金会电视台主持了Coinbase首席密码学家Yehuda Lindell,他表示,交易所希望其托管平台在区块链最终选择的后量子签名方案无论如何都能保持可用。
比特币尚未选择用于实际后量子使用的签名方案,这使得托管人没有一个可以重建其系统的单一技术标准。Lindell表示,不同的区块链社区可能会做出不同的决定,而不是采用一个共同的方案。
因此,Coinbase正在为几种可能的结果做准备,而不是围绕一个候选方案构建其系统。Lindell表示,公司希望避免区块链批准一个其托管基础设施无法处理的签名方案的情况。
这项工作显得尤为重要,因为根据Lindell在节目中给出的数据,Coinbase为机构客户持有约2500亿美元的资产。其客户包括使用Coinbase Custody进行与其投资产品相关的数字资产的黑石集团。
8月份的一项美国托管审查将Coinbase的机构资产估计为约3760亿美元,并表示该公司保护着美国现货比特币和以太坊交易所交易基金中超过80%的资产。这两个总额之间的差异可能取决于其报告日期以及每个估算中包含的服务或资产。
托管系统保护授权交易所需的私钥。因此,任何未来对比特币签名方法的更改都将要求大型托管人更新用于创建、存储和操作这些密钥的技术。
后量子签名挑战现有的MPC托管
许多机构托管平台使用多方计算(MPC)将对私钥的控制分配给多个参与方。在这种安排下,没有参与者需要持有或组装完整的私钥即可批准交易。
Lindell表示,许多后量子签名方案可能对MPC“不友好”,因为它们的数学设计与目前主要区块链使用的签名不同。基于哈希的签名特别存在问题,因为它们缺乏传统密码学密钥分割所依赖的算术结构。
Lindell表示,包括斯坦福大学密码学家Dan Boneh在内的研究人员正在研究将MPC风格的控制应用于这些签名的可能方法。然而,这项研究仍然高度实验性,目前尚不清楚是否可以为基于哈希的签名创建一个实用的MPC等效系统。
Coinbase在该领域的现有兴趣早于最新的托管设计。今年1月,该公司成立了一个独立的量子计算和区块链顾问委员会,成员包括Boneh、Lindell、以太坊基金会研究员Justin Drake、德克萨斯大学教授Scott Aaronson、EigenLayer创始人Sreeram Kannan和分布式系统专家Dahlia Malkhi。
根据Coinbase的说法,其后量子路线图包括对比特币地址处理的更改、内部密钥管理系统的更新以及在MPC基础设施中支持如ML-DSA等方案的研究。该公司委托顾问委员会评估量子发展,发布建议并对重大技术进展做出回应。
其他保管机构已经开始测试一种可能的路径。6月,BitGo与Silence Laboratories测试了基于ML-DSA协议的量子安全MPC,该协议集成在BitGo的保管平台中。根据两家公司提供的信息,模拟保留了分布式密钥控制、政策检查和职责分离。
ML-DSA被纳入FIPS 204,这是美国国家标准与技术研究所发布的后量子数字签名标准。Lindell的评论表明,Coinbase希望拥有能够处理超越ML-DSA方案的架构,以防比特币或其他网络选择不同的设计。
硬件模块可以提供保管备份
为了减少对MPC兼容性的依赖,Coinbase正在探索围绕可编程硬件安全模块(HSM)构建的备份设计,Lindell表示。
HSM是用于存储加密材料和执行敏感操作的物理保护设备。在Coinbase正在考虑的架构下,私钥将使用后量子密码学进行加密,并仅在安全的HSM内部组装。
将完整密钥保存在受保护的设备内将允许保管机构使用无法通过传统MPC分割的签名方案。可编程模块还可以为Coinbase提供空间,以便在区块链开发者确定新标准时添加支持。
Lindell没有提供完成日期,表示技术工作可能需要时间。然而,一旦系统完成,他预计Coinbase将能够在不需要预测每个网络将选择哪个后量子方案的情况下运营。
“我将能够说,我可以支持任何方案,”Lindell说。
在提议的模型下,物理安全变得更加重要,因为完整的密钥将暂时存在于HSM内部。因此,Coinbase需要这些模块在不暴露密钥给外部软件或操作员的情况下执行签名。
这种方法不要求Coinbase放弃支持MPC的签名方案。相反,HSM架构将作为另一种保管方法,当网络选择的密码学无法与分布式密钥生成和签名配合时。
比特币尚未批准量子迁移计划
比特币目前使用椭圆曲线密码学,且没有公开演示的量子计算机能够从暴露的公钥中推导出其私钥。研究人员和行业团体仍呼吁提前准备,因为改变比特币的安全模型将需要软件开发、测试、钱包升级和网络共识。
Crypto.news在6月报道,Coinbase的顾问委员会敦促比特币开发者在加密相关的量子计算机出现之前开始创建迁移工具。委员会估计,大约有170万个BTC存放在较旧的支付到公钥地址中,这些地址的公钥是暴露的,而地址重用可能使多达500万个BTC处于未来风险类别。
顾问委员会没有建议冻结、销毁或让脆弱的币种暴露给未来的攻击者。它表示,比特币社区应通过其共识过程决定在迁移截止日期后如何处理仍在旧地址格式中的币种。
草案提案正在审查问题的不同部分。BIP 360,称为支付到梅克尔根,将删除Taproot的量子脆弱密钥路径支出选项,而BIP 361描述了在比特币获得后量子输出方法后逐步淘汰传统ECDSA和Schnorr签名。
这两个提案都尚未激活。最近的迁移评估还发现,SHRINCS,一种正在讨论的实验性基于哈希的签名设计,仍然是一个未编号的草案,需要进一步审查和完成的安全证明。
对于美国投资者而言,Coinbase的准备工作涉及通过受监管的投资产品持有的资产,以及由直接机构客户存储的币种。现货比特币和以太坊ETF的投资者并不控制基金持有的私钥;这些私钥由发行人选择的保管人管理。
如果比特币、以太坊或其他由美国上市基金使用的网络采用新的密码学,Coinbase支持多重签名方案的能力可能会变得相关。任何区块链迁移仍将依赖于网络规则以及用户、钱包提供商、交易所、保管人和基金运营商的行动,而不是仅仅依赖Coinbase的决定。
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