Vitalik Buterin 已提出一個四個方面的方案,以增強以太坊對抗量子威脅,並指出四個最脆弱的領域:驗證者簽名、資料存儲、用戶帳戶簽名和零知識證明。隨著標題聚焦於加密貨幣中的量子風險,包括對比特幣(CRYPTO: BTC)及其他鏈的討論,以太坊聯合創始人認為,謹慎且長遠的升級路徑至關重要。在週四的一篇文章中,他描述了一個路線圖,重點在於為所有簽名選擇一個後量子哈希函數——這個問題可能決定網絡未來數年的安全立場。這一討論呼應了之前的提案,包括Justin Drake在2025年8月提出的Lean Ethereum構想。
重點摘要
Buterin 確定了四個抗量子基礎的支柱:驗證者簽名、資料存儲、用戶帳戶簽名和零知識證明,強調這是一個整體升級,而非零散修補。
該方案考慮用輕量、量子安全的哈希簽名取代現有的BLS簽名,哈希函數的選擇將對網絡產生長遠影響。
資料存儲將由KZG轉向STARKs,旨在在提升量子抗性同時保持可驗證性,儘管這需要大量工程工作。
用戶帳戶將由ECDSA轉向與格子基礎、量子抗性方案兼容的簽名,雖然會帶來較高的燃氣成本。
長期解決方案則聚焦於協議層的遞歸簽名與證明聚合,以控制鏈上驗證成本,並可能實現大規模的量子抗性證明擴展。
這一討論也呼應了持續的研究,包括ETHresearch關於遞歸-STARK方法的討論,以及推動最終確認與吞吐量的Strawmap計劃。
提及標籤:$BTC、$ETH
情緒:中性
市場背景:推動量子抗性原語的努力,背景是持續的網絡升級和更廣泛的可擴展零知識證明的推進,開發者在安全性、效率和長期可行性之間權衡,規劃多年的轉型。
為何重要
這四個方面的量子抗性方案不僅是理論練習;它傳達了以太坊如何在量子威脅逼近時,維護用戶信任的意圖。如果成功,一個基於哈希的簽名層可能成為後量子安全的事實標準,影響用戶與錢包、智能合約及驗證者參與的方式,並持續數年。哈希函數的決定尤為關鍵:一旦選定,往往會成為一代的標準,影響工具、硬體需求及未來密碼學進展的兼容性。
在資料存儲方面,將KZG替換為STARKs的計劃反映出密碼假設的微妙轉變。STARKs因其量子抗性和透明性而受到讚譽,但將其整合到以太坊的資料可用性和驗證架構中,需大量工程努力、優化和嚴格的安全審核。Buterin 表示這是“可控的,但需要大量工程工作”。此舉旨在在確保強大後量子保證的同時,兼顧一個實時運行的全球性網絡的實際需求。
用戶帳戶簽名則是另一個前沿。以太坊目前依賴ECDSA,這是當前密碼體系的主流。轉向能支持格子基礎或其他量子安全方案的系統,短期內可能會增加計算負擔和燃氣成本。然而,長遠來看,這將使網絡在先進量子硬體能破解傳統密碼學密鑰時,仍能保持安全。Buterin 指出一個長期解決方案——協議層的遞歸簽名和證明聚合——可以通過在單一框架內驗證大量簽名和證明,大幅降低燃氣開銷。如果實現,這將解鎖可擴展的、量子抗性交易,且不犧牲用戶體驗。
一個核心主題是平衡即時實用性與長久安全。量子安全簽名不是外觀上的升級,而是改變了核心資料流程,從驗證者驗證區塊的方式,到用戶簽署交易和證明的驗證方式。區塊鏈社群越來越認識到,“一刀切”的密碼選擇可能不足;相反,層級策略——傳統原語與後量子方案共存,以及遞歸技術優化驗證——可能會塑造以太坊未來數年的安全姿態。
除了密碼學細節外,這一討論還根植於持續的學術與開發者實驗。例如,研究人員已探索遞歸-STARK概念,以壓縮帶寬和計算,包括利用遞歸證明的高效帶寬池的討論。這一研究方向反映了以太坊推動可擴展、可驗證計算的努力,旨在在後量子世界中保持可行性。討論也涉及實際升級規劃,如Justin Drake在2025年8月提出的Lean Ethereum,作為一個務實框架,以在不破壞現有運作的前提下,加快量子準備。
同時,治理和路線圖的討論在以太坊基金會和更廣泛的開發者社群中持續展開。Buterin 的文章強調,預期“Strawmap”的進展可能帶來插槽時間和最終確認時間的逐步縮短,展現一條更靈活的安全升級路徑,且不犧牲去中心化或用戶體驗。這些架構變革——從簽名方案到資料驗證協議——必須與這些運營預期協調,以最大限度降低干擾,同時提升對量子時代威脅的韌性。
接下來要關注的重點
Lean Ethereum 的最新進展:任何正式的里程碑或測試網部署,展示實用的量子就緒組件。
後量子簽名的哈希函數選擇:標準的安全性證明、選擇標準的標準和對整個網絡的影響。
STARK資料存儲的進展:工程路線圖、性能基準和鏈上驗證策略。
用戶帳戶中格子基礎或其他簽名方案的採用:錢包、客戶端庫和工具的變更。
遞歸簽名和證明聚合的實施:現實時間表、燃氣影響評估,以及支持此類方案所需的協議變更。
資料來源與驗證
Vitalik Buterin 的量子抗性路線圖文章及相關討論:https://x.com/VitalikButerin/status/2027075026378543132
Justin Drake 的 Lean Ethereum 提案:https://cointelegraph.com/news/justin-drake-proposes-lean-ethereum
有關比特幣量子威脅的頭條:https://cointelegraph.com/news/saylor-says-quantum-threat-to-bitcoin-is-more-than-10-years-out-expects-coordinated-global-upgrade-if-risk-emerges
量子抗性資料存儲與STARKs對比KZG的討論:https://cointelegraph.com/news/vitalik-details-roadmap-for-faster-quantum-resistant-ethereum
以太坊基金會的量子燃氣限制優先事項與協議考量:https://cointelegraph.com/news/ethereum-foundation-quantum-gas-limit-priorities-protocol
Strawmap及相關時間預期:https://cointelegraph.com/magazine/bitcoin-7-years-upgrade-post-quantum-bip-360-co-author/
遞歸-STARK帶寬高效內存池概念:https://ethresear.ch/t/recursive-stark-based-bandwidth-efficient-mempool/23838
以太坊的量子抗性路線圖:四個前沿與未來之路
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