全球400万枚比特币下落不明？这群康奈尔学者想解决这个问题

今年2月，加拿大最大的加密货币交易平台之一QuadrigaCX因创始人Gerald Cotton在印度突然去世，交易所冷钱包私钥消失，高达1.5亿美元客户资产被锁仓，震惊整个加密货币世界。 经过多方努力，技术人员终于成功进入QuadrigaCX的6个冷钱包，却发现里面空空如也。 外界甚至怀疑科顿可能是假死。

这起惊人的事件至今仍是悬案，但之所以会出现如此离谱的情况，最核心的技术原因是加密货币的私钥难以保管。

私钥保管困难一直是加密货币普及的最大障碍之一，并导致许多资产丢失。 据研究统计，自2009年比特币被发明以来，短短10年左右的时间，其缺失数量可能达到了惊人的近400万枚，约占比特币总供应量的20%。 这促使绝大多数人，尤其是小型加密货币散户投资者，严重依赖交易所等中心化平台来存储资产。

但是，“我们已经有了像比特币这样出色的去中心化系统，但每个人都将他们的资产存储在像 Coinbase 这样的中心化平台上，那有什么意义呢？” 来自纽约康奈尔理工学院（Cornell Tech）的教授阿里朱尔斯说。

图 | 康奈尔理工学院（Cornell Tech）朱尔斯教授（Ari Jules）（来源：DeepTech）

这个问题激发了包括 Jules 在内的著名加密货币和智能合约倡议联盟 IC3（Initiative for Cryptocurrencies and Contracts）的一批研究人员的兴趣，并提出了一种用于区块链系统设计的防丢失动态秘密共享解决方案 CHURP，想要解决这个导致近 400 万比特币丢失的问题。

价值超过 150 亿美元的近 400 万比特币可能永远丢失

这是根据总部位于纽约的区块链研究公司 Chainalysis 2017 年的估计得出的。 Chainalysis通过对比特币区块链上所有交易地址记录的详细统计分析判断，大约有379万枚比特币可能已经永久丢失，其中包括比特币发明人中本聪持有的100万枚。 这相当于当前比特币总供应量的 17-23%。 即使以目前的币价跌至4000美元左右，379万枚比特币的价值也高达150亿美元以上，超过了整个匈牙利的GDP。 这只是 2017 年的数字。

图 | 大约有 379 万比特币可能会永久丢失（来源：Chainalysis）

加密货币丢失的原因有很多，但私钥难保管、容易丢失被公开的比特币私钥，绝对是主要原因之一。 比特币私钥是一串由数字和字符组成的密码，它控制的不仅是资产，还有持有者的身份信息。 丢失私钥通常会造成严重且不可逆转的后果。

因此，许多加密货币持有者选择将资产存放在 Coinbase 和 Binance 等中心化交易所。 Coinbase 创始人 Brian Armstrong 曾表示，其平台存储的比特币流通量高达总流通量的 10%。

加密货币存储高度中心化，违背区块链去中心化精神

毋庸置疑，这导致高度中心化，不仅违背了区块链去中心化的核心精神，也没有真正解决私钥保管问题。 对中心化平台的高度依赖，带来了更多的各种黑客盗窃、自我盗窃、平台关闭等事件。 但为什么，加密货币私钥保管的问题这么难解决呢？ 甚至很多专家，甚至是区块链技术大师，往往只能选择使用交易所的中心化托管？

DeepTech独家专访了CHURP研究团队的主要成员，Cornell Tech教授Ari Jules和两名博士生Deepak（Sai Krishna Deepak Maram和Fan Zhang）。 预期的研究项目。 值得一提的是，包括张帆在内，团队中超过半数是国内清华、北大的毕业生。 著名计算机安全专家、加州大学伯克利分校教授宋道恩（Dawn Song）也参与了这项研究。 .

图｜CHURP研究团队成员Sai Krishna Deepak Maram和Fan Zhang（来源：CHURP）

“次元切换”创新方式，切割加密信息，私钥不再容易破解

研究团队告诉DeepTech，除了中心化托管方案被公开的比特币私钥，过去业界主流思路的替代方案是秘密共享。 也就是说，由一组n个区块链节点组成的委员会共同保管加密信息，攻击者必须突破一定数量的节点才能成功。

以加密货币私钥为例，持有者可以将私钥信息以去中心化的方式委托给一个由众多节点组成的委员会。 单个节点无法获取完整的密钥信息，只负责保管。

但是，如果加密信息只能由固定节点共享，攻击者仍然很容易随着时间的推移逐渐破坏整个网络。 同时，这也无法处理现实世界中大多数区块链系统中出现的节点流失，即每个节点都可能随时加入或退出系统，导致委员会的组成随时间发生变化。

因此，许多商业化或开发中的区块链系统采用主动秘密共享（PSS）方案定期更新节点信息，迫使攻击者突破系统，除非他们能够在短时间内腐蚀足够多的节点。 .

但研究团队指出，这只解决了一半的问题。 张帆解释说，PSS 假设攻击者无法在短时间内攻破委员会的大部分区域。 但是如果出现节点丢失，攻击者只需要征服每个委员会的一小部分。 一旦征服的节点数之和超过阈值，则攻击成功。 从这个意义上说，PSS 是完全不安全的。

以加密货币私钥为例，假设一个密钥分发给三个节点保管，系统每天更新一次节点，但密钥划分方式不变。 所以如果一个攻击者一天能攻破一个节点，那么他第二天攻破的节点其实只要攻破任意一个新的节点就可以攻破。