삼성 비트코인은 양자 위험에 직면해 있습니다. 그것들은 어디에서 오는 것인가요?

저자|라파엘 슐츠-크래프트

편집|촙퍼, 포사이트 뉴스

최근 산업 연구는 비트코인에 대한 새로운 보안 위험에 집중하고 있습니다: 현재 보유 상태에서 어떤 비트코인이 양자 위험에 직면하고 있는가? 핵심 기준은 전송할 토큰의 공개 키가 체인에 공개되었는지 여부입니다. 통계에 따르면, 전체 네트워크에서 604만 개의 비트코인이 양자 위험에 노출되어 있으며, 이는 총 발행량의 30.2%를 차지합니다; 나머지 1399만 개의 비트코인(비율 69.8%)은 보유 단계에서 공개 키가 유출되지 않아 현재 관련 위험이 없습니다. 이러한 데이터는 최근의 몇 가지 연구 결론과 기본적으로 일치합니다.

우리는 이러한 위험을 두 가지 범주로 나눕니다. 첫 번째 범주는 구조적 위험입니다: 스크립트 유형 자체가 공개 키의 출력을 유출합니다. 두 번째 범주는 운영적 위험입니다: 일부 암호화폐는 처음에는 보호를 받을 수 있지만, 주소 재사용, 일부 지출 또는 위탁 행동 등의 이유로 공개 키가 유출되며, 비트코인은 여전히 해당 주소에 남아 있습니다.

Quantum Safety에서 제공하는 양자 위험이 있는 비트코인 공급량 분포도

구조적 위험이 있는 비트코인은 192만 개로, 총 발행량의 9.6%를 차지합니다; 운영적 위험이 있는 비트코인은 412만 개로, 총 발행량의 20.6%를 차지하며, 그 중 거래소에서 위탁된 관련 비트코인은 163만 개에 달해, 지갑 규범 사용과 자산 위탁 방식이 공개 키 유출 위험을 줄이는 데 매우 중요하다는 것을 보여줍니다.

이 문서는 입장 판단을 하지 않으며, 실용적인 양자 공격이 언제 발생할지 예측하지 않으며, 어떤 위탁 기관의 안전성과 지급 능력을 평가하지도 않습니다. 단지 데이터 차원에서 전체 네트워크의 공개 키 유출 현황을 정량화하고, 영구적으로 높은 위험 자산과 지갑 관리 및 위탁 규칙 최적화를 통해 위험을 줄일 수 있는 자산을 구분합니다.

공개 키 유출 위험의 일반적인 이해

비트코인 자산은 개인 키에 의해 제어되며, 공개 키는 네트워크에서 개인 키 서명의 유효성을 검증하는 데 사용됩니다. 전통적인 암호화 시스템에서는 공개된 공개 키만으로는 개인 키를 역으로 해독할 수 없으므로 자산은 충분히 안전합니다.

그러나 양자 컴퓨터의 위협의 핵심은: 고성능의 암호학적 실용 양자 컴퓨터가 Shor 알고리즘을 이용하여 알려진 공개 키를 통해 해당 개인 키를 역으로 유도할 수 있다는 것입니다. 따라서 관련 체인상의 문제는 간단해집니다:

공개 키가 공개되면 해당 암호화폐는 노출됩니다. 공격자는 소유자가 암호화폐를 전송하기를 기다릴 필요가 없으며, 공개 키가 이미 사용 가능하기 때문입니다. 공개 키가 체인에서 보이지 않는 경우, 이 특정 정적 저장 모델에 따라 해당 암호화폐는 현재 노출되지 않습니다.

이 문서는 보유 상태에서의 자산 위험, 즉 토큰이 정지 상태에 있지만 관련 공개 키가 유출된 재고 자산에 중점을 둡니다. 전송 시 노출되는 것과는 다릅니다: 후자는 방송 및 거래 확인 시에만 공개 키가 공개되며, 거래 결제 단계의 시효 위험에 해당합니다; 전자는 정확하게 통계화할 수 있는 재고 위험 자산입니다. 문서에서 언급하는 "안전 자산"은 보유 단계에서 공개 키가 유출되지 않은 것만을 의미하며, 모든 미래 양자 공격 모델에 적합한 절대적인 양자 저항 자산이 아닙니다.

Quantum Safety에서 제공하는 양자 안전 비트코인 공급량 분포도

구조적 노출: 본질적으로 안전 위험을 내포

이러한 자산 위험은 주소 스크립트 형식에 의해 결정되며, 사용자가 지갑을 규범적으로 사용하느냐와는 무관하게 체인에서 공개 키가 노출될 운명입니다. 이는 나카모토 사토시 시대 초기 P2PK 주소, 전통적인 다중 서명 P2MS 주소, 그리고 현재 주류인 Taproot 주소를 포함합니다. 이러한 주소는 탄생 연대와 사용 시나리오가 다르지만, 공통점은 체인에서 공개 키 또는 동등한 공개 키 정보를 기본적으로 공개한다는 것입니다. 토큰이 사용되지 않는 한, 공격 목표가 될 수 있습니다.

현재 우리는 192만 개의 비트코인(발행 총량의 9.6%)을 구조적 위험 범주로 분류합니다. 이 비트코인은 다시 세 가지 다른 부분으로 나눌 수 있습니다:

비트코인의 구조적 위험 분포

나카모토 및 초기 블록 토큰: 영구적인 구조적 위험 자산에 해당하며, 자산이 손실되거나 소유자가 잠잠해지면 안전한 주소로 이전할 수 거의 없으며, 전 네트워크가 합의하여 프로토콜 수준의 수정을 시작하지 않는 한, 영구적으로 양자 위험에 노출됩니다.

Taproot 주소: 이 스크립트는 본질적으로 강력한 프라이버시, 효율적인 전송, 유연한 스마트 계약 등의 장점을 가지고 있으며, 설계 결함이 아닙니다. 그러나 공개 키 유출 측면에서 보면, Taproot 주소는 키를 직접 공개하여 보유 양자 위험이 존재합니다.

업계에서 제안한 BIP-360 프로토콜 P2MR 솔루션은 Taproot 기능을 유지하면서 고위험 키 경로를 제거하여 이러한 위험을 완화할 수 있지만, 기존 Taproot 자산을 자동으로 이전할 수는 없으며, 완전한 양자 저항의 궁극적인 솔루션도 아닙니다.

간단히 말해, 192만 개의 구조적 위험 자산 중 일부는 자산 이전이 어렵고, 다른 일부는 새로운 프로토콜과 새로운 기준을 통해 점진적으로 위험 회피를 최적화할 수 있습니다.

운영 행동 노출: 사용 습관이 보안 취약점을 초래

이러한 주소는 본질적으로 프라이버시 보호 능력을 가지고 있으며, 초기에는 공개 키를 유출하지 않습니다. 단지 사용자의 부적절한 조작으로 인해 전송 과정에서 공개 키가 공개되면, 남은 자산은 보호를 잃게 됩니다.

이것이 주소 재사용 문제입니다. 2PKH, P2SH, P2WPKH 및 P2WSH와 같은 출력 유형은 토큰이 정지 상태일 때 해시 값을 통해 공개 키를 숨길 수 있습니다. 그러나 공개 키가 소비 과정에서 유출되면, 해당 공개 키와 연관된 잔액이나 미래 잔액은 이러한 보호를 잃게 됩니다.

운영 행동 노출은 현재 비트코인의 양자 위험의 주요 원천으로, 총량은 412만 개로, 구조적 위험 자산의 2.1배에 달합니다. 이는 현재 대부분의 비트코인 양자 위험이 초기 스크립트 설계의 잔재 문제가 아니라, 사용자 키 관리 및 주소 사용의 비규범적 행동으로 인해 발생한다는 것을 입증합니다.

운영적 위험 자산 중 거래소에서 위탁된 비트코인의 비율이 매우 높아 총 166만 개에 달하며, 이는 전체 운영적 위험 비트코인 잔액의 40%를 차지합니다. 데이터에 따르면 거래소 자산의 위험 차이는 매우 큽니다: 표시된 거래소가 보유한 비트코인 중 약 절반이 공격에 취약한 비트코인인 반면, 비거래소가 보유한 비트코인 중 이 비율은 30%도 되지 않습니다.

운영적 위험 비트코인 공급량 분포

주요 기관의 자산 노출 상황은 현저히 다릅니다. 일부 위탁 기관의 위험은 상대적으로 낮은 반면, 다른 일부 위탁 기관은 공개 키가 알려진 주소에서 더 큰 비율의 잔액을 보유하고 있습니다.

소위 위험: Coinbase는 단 5%의 위탁 자산에서 공개 키 유출이 발생하며; 각국의 주권 국고(미국, 영국, 엘살바도르)의 양자 위험 노출 비율은 모두 0%입니다.

중간 위험: 피델리티, 캐시앱은 약 2%, 그레이스케일은 약 50%입니다.

높은 위험: 바이낸스 85%, 비트파이넥스 100%, 로빈후드, 위즈덤트리의 위탁 자산은 모두 공개 키 유출 위험이 있습니다.

알림: 이 데이터는 체인 상의 자산 위탁 보존 흔적만을 반영하며, 기관 위험 등급이나 지급 능력 평가의 근거가 되지 않습니다.

장기적인 추세를 보면, 각국 정부는 연간 99% 이상의 안전 보유 비율을 유지하고 있습니다; 반면 거래소는 자금 흐름이 빈번하고 지갑 구조가 복잡하여, 안전 자산 비율이 2018년의 55%에서 현재 45%로 하락했습니다. 그러나 이러한 위험은 완전히 개선할 수 있으며, 주소를 반복 사용하지 않고, 잔돈 자산을 적시에 이체하는 등의 기본 규범을 준수하기만 하면 노출 규모를 빠르게 줄일 수 있습니다.

실체 유형에 따라 분류된 운영적 안전 비트코인 공급량 분포

요약

비트코인의 양자 위험은 다양한 범주로 나눌 수 있으며, 각 범주의 영향은 다릅니다.

구조적 위험: 초기 잔여 토큰의 이전이 매우 어렵고, 새로운 P2MR 등의 프로토콜이 현대 Taproot 주소의 위험을 점진적으로 최적화할 수 있습니다;

운영적 위험: 규모가 더 크고, 통제 가능성이 더 강하며, 거래소의 대량 재고 자산은 대규모 위험 회피 이전 조건을 갖추고 있습니다.

따라서 비트코인의 양자 안전 배치는 단순히 기본 네트워크 프로토콜의 업그레이드에 의존하지 않습니다; 시장에 존재하는 많은 재고 위험 자산은 현재의 일상 운영 조정만으로도 효과적으로 위험을 줄일 수 있습니다. 거래소와 전문 위탁 기관에게는 주소 사용 규범화, 자산 보유 배치 최적화, 키 재사용 감소, 자산 이전 계획 수립 등이 먼 미래의 공상이 아니라, 현재 즉시 실행할 수 있는 실질적인 방법입니다.