以太坊基金会发布量子安全路线图，规划四次硬分叉升级_新闻

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以太坊基金会发布量子安全路线图，规划四次硬分叉升级

2026-03-26 19:58:51

以太坊基金会发布抗量子计算威胁的结构化路线图

以太坊基金会发布了一份结构化路线图，以保护网络免受量子计算威胁。该路线图概述了四项计划中的硬分叉，以及一系列将影响以太坊各协议层的变更。基金会预计核心改造将于2029年完成，但整个生态系统的全面迁移预计将在此之后还需数年时间。

为何以太坊现在就需准备应对量子威胁？

根据多数开发者的估计，能够在未来八到十二年内攻破区块链网络现有密码学系统的量子计算机尚不存在。尽管如此，以太坊基金会已明确说明了为何必须现在就开始这项工作。迁移一个去中心化的全球协议并非一蹴而就，它需要多年研究、工程实现、形式化验证，并在一个处理着数十亿美元价值的系统的每一层进行跨团队协调。基金会将此视为一个有明确期限的工程问题，而非遥远的假设。

实际上，以太坊基金会进行的后量子密码学研究已持续八年以上，涉及密码学、协议架构和协调等多个团队。最近发布的路线图标志着研究从分散的探索阶段转向了一个具有具体分叉目标、结构清晰且公开可查的计划。

量子计算与区块链的核心问题

公钥密码学是以太坊等所有主要区块链网络中数字所有权、身份验证和共识的基础。简而言之，正是这一系统证明了你拥有你的钱包并授权了你的交易。一旦足够强大，量子计算机被普遍认为能够通过破解当前保证其安全的数学难题来攻破这一系统。对以太坊而言，这一威胁横跨其协议的三个不同层次，每一层都需要自己的迁移策略。

以太坊量子路线图中的四次硬分叉是什么？

以太坊基金会的研究团队提出了四项具体的协议升级，每一项都针对量子抗性的不同方面。硬分叉是对区块链规则的永久性更改，要求所有参与者升级以保持与网络的兼容性。这四项计划中的升级是：

分叉一将为网络验证者提供一个量子安全的公钥，一旦有能力的量子计算机出现早于预期，该密钥可被快速激活。

分叉二将降低与验证安全的后量子签名相关的燃料费成本，使新的密码学方法在大规模使用时更具实用性。

分叉三将压缩网络在零知识证明中表示区块链状态的能力，以提高新密码标准下的效率。

分叉四将把量子保护扩展到以太坊的第二层网络，这些网络处理了生态系统中大部分面向用户的活动。

开发人员正考虑将前两次分叉，即分叉一和分叉二，纳入即将到来的硬分叉中，该硬分叉预计于今年部署。

过渡将如何影响以太坊协议的每一层？

此次迁移将触及所有三个核心协议层，每一层都有其技术方法和时间表。

在执行层，重点是通过账户抽象使用户能够迁移至量子安全的身份验证。账户抽象是一种允许钱包在可编程规则而非固定密码学假设下运行的机制，这意味着用户可以在不强制全网同时升级的情况下过渡到新的签名方案。

在共识层，挑战更为复杂。以太坊目前使用BLS签名进行验证者身份验证。BLS签名方案因其能将数千个独立验证者签名聚合成一个简洁的证明而受到重视，这对于拥有数十万活跃验证者的网络至关重要。后量子替代方案，特别是使用名为leanXMSS方案的基于哈希的签名，不具备相同的原生聚合特性。为此，以太坊研究人员正在开发一种基于SNARK的聚合方法，使用一个名为leanVM的最小化零知识虚拟机。

在数据层，迁移还涉及保障网络处理BLOB对象的方式。BLOB是用于支持第二层数据可用性的大型数据包。2024年的升级引入了BLOB处理以显著降低第二层费用，而确保该基础设施具有后量子安全性是整个大迁移的必要部分。

后量子密码学中的可扩展性挑战

后量子密码学方案一个普遍存在的技术问题是，与它们要替代的方法相比，它们往往会产生更大的签名并需要更多的计算资源。这与以太坊持续降低费用、提高交易吞吐量的努力产生了直接的矛盾。基于零知识证明的聚合技术是研究人员用来管理这种权衡的主要工具。其目标是吸收增加的密码学开销，而不将相应的成本增加转嫁给用户或验证者。

指导此次迁移的更广泛原则被研究人员称为“密码学敏捷性”，即设计协议使其核心密码学原语能够随着时间的推移进行更换，而不需要一次破坏性的、全网络的彻底改造。

量子路线图在以太坊更广泛的升级议程中处于什么位置？

量子路线图的发布正值以太坊核心技术方向重新受到关注的时期。今年早些时候，联合创始人公开发起挑战，质疑第二层网络的增长是否自动等同于以太坊本身的扩展，从而引发了一场关于网络长期架构究竟应为何样的更广泛讨论。后量子推进正是这一重新聚焦的路线图的直接组成部分。该联合创始人将基金会的后量子规划文件描述为“非常重要”，并单独发布了针对同一威胁的加密算法和交易验证方法的相关提案。以往的升级周期优先考虑用户体验和降低费用，而当前阶段则增加了长期的密码学耐久性作为主要设计约束。

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