Algorand如何应对量子威胁？_新闻

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Algorand如何应对量子威胁？

2026-11-09 17:30:00

Algorand 推进量子安全转型：采用 NIST 选定算法，目标 2027 年实现全面防护

Algorand 正在通过迁移至 Falcon 签名方案来应对量子计算威胁。Falcon 是由美国国家标准与技术研究院（NIST）选定的后量子签名方案之一。自 2022 年起，Algorand 便已使用 Falcon 对状态证明（State Proofs）进行签名。自 2026 年 8 月起，用户可以在主网上持有原生的 Falcon-1024 账户；自 10 月下旬起，用户可以将现有账户切换为 Falcon 签名，而无需更改地址。

目前这项工作尚未完全结束。Algorand 共识机制的部分环节仍依赖经典密码学。Algorand 基金会的目标是在 2027 年底前实现协议层面的广泛量子弹性。

为什么量子计算机对区块链构成风险？

大多数区块链使用椭圆曲线密码学（ECC）来证明资产所有权。Algorand 的标准账户使用 Ed25519，这是一种 ECC 签名算法。理论上，足够强大的量子计算机可以从公钥中推导出私钥，并以所有者的身份签署交易。

目前尚不清楚此类机器何时会出现。Algorand 首席产品官 Will Beaumont 在 10 月 27 日的博客文章中表示，一些估计认为这一时间点可能早至 2029 年。他指出，真正的截止日期应该是“该日期减去迁移所需的时间”，并补充道：“对于大多数机构来说，准备时间是以年为单位计算的。”

政府也在设定时间表。例如，美国国家安全局（NSA）要求新的国家安全系统从 2027 年 1 月 1 日起使用抗量子算法。

Algorand 在量子安全方面已构建的基础

自 2022 年以来，Algorand 分四个步骤添加了后量子特性：

1. 自 2022 年起的 Falcon 签名状态证明

状态证明是账本状态的紧凑证书。Algorand 每 256 轮使用 Falcon-1024 对其进行签名，从而保护链的历史记录。其他网络可以利用这些证书在跨链设置中验证 Algorand 的状态。

2. 2025 年的第一笔后量子交易

2025 年 11 月 3 日，基金会在 Algorand 主网上发送了第一笔由 Falcon 签名的交易。该交易使用了 LogicSig（一种小型程序，Algorand 虚拟机 AVM 运行它以批准账户的交易）以及 FALCON_VERIFY 操作码。虽然交易成功执行，但当时的账本和钱包尚未原生支持此类账户。

3. v5.0.0 版本中的原生 Falcon-1024 账户

v5.0.0 升级于 2026 年 8 月 15 日达到 90% 的批准阈值。Algorand 宣布从 2026 年 8 月 20 日起正式启用量子弹性账户。Falcon-1024 账户不再需要 LogicSig，且 SDK、AlgoKit 和 Pera Wallet 均提供支持。

Falcon 带来了体积上的成本。与 Ed25519 的 32 字节公钥和 64 字节签名相比，Falcon-1024 的公钥为 1,793 字节，签名约为 1,280 字节。Algorand 通过对密钥进行哈希处理将地址保持在 32 字节。由于 Falcon 签名占用更多的区块空间，v5.0.0 对这些交易收取更高的基于用量的费用。

4. 现有账户重新绑定至 Falcon

10 月下旬，Algorand 确认现有账户可以重新绑定（Rekeying）至 Falcon-1024 签名。重新绑定是将账户的签名权限分配给新密钥的过程，因此用户在不转移资金的情况下即可保留其地址、历史记录和资产。

早期使用情况增长迅速：

8 月 20 日至 9 月 7 日期间，有 1,800 个账户和 124 万笔交易。
截至 9 月 17 日，超过 100 万笔后量子交易，其中纪念性 Falcon 签名 NFT 占比较大。
截至 10 月 17 日，主网上超过 270 万笔后量子交易。
截至 10 月 31 日，已有超过 2,000 个原生后量子账户签署了主网交易。

Algorand 哪些部分尚未实现量子安全？

上述交易量仅涵盖账户签名，并不意味着网络的每一层都受到保护：

可验证随机函数 (VRF)：此工具用于选择提议和投票区块的委员会，称为密码学抽签。它目前运行在 ECC 上。基金会正在测试量子安全的替代方案，如果结果符合预期，预计将在 2027 年初发表研究论文。
共识投票：验证者使用 Ed25519 签署这些消息。Falcon 是主要的候选替换方案，基金会预计将经历一个同时使用两种方案的混合期。
默认账户：除非所有者将其重新绑定至 Falcon 或创建 Falcon 账户，否则标准账户仍使用 Ed25519。
硬件钱包：目前尚无支持 Falcon 的硬件钱包。基金会对 Trezor Safe 5 进行的测试显示，签名交易大约需要 0.7 秒。

Algorand 量子路线图的未来规划

基金会上次于 2026 年 6 月 18 日发布的路线图列出了以下剩余步骤：

2026 年底前的目标

密码敏捷性与混合账户：密码敏捷性意味着协议可以同时支持多种签名方案，并在无需重新设计的情况下添加新方案。Algorand 计划推出混合账户，结合 ECC 密钥和 Falcon 密钥，以便在任一方案未来被发现存在弱点时，资金仍能保持安全。
原生后量子多重签名：包括混合经典签名者和 Falcon 签名者的钱包。
原生 Falcon-512：提供 897 字节的公钥和约 640 字节的签名。
更多后量子共识细节。

2027 年目标

基金会旨在 2027 年初发布 VRF 研究，并将共识转向混合 Ed25519 和 Falcon 签名。其目标是在 2027 年底前实现广泛的量子弹性。

为何 Algorand 基金会将量子安全置于首位？

11 月 6 日，基金会表示后量子安全现在是其下一优先事项。它计划向托管机构、钱包、代币发行商和其他网络提供其 Falcon 工具。

同一更新暂停了“Project King Safety”计划，该计划原本包括解除 ALGO 供应上限和捕获最大可提取价值（MEV）。质押奖励将持续到 2028 年 1 月，但从 12 月 6 日起暂停 xGov 赠款计划。

基金会还表示，可能会引入或调整基于用量的费用（包括 Falcon-1024 交易的费用），这可能会改变 Algorand 的代币经济学。

Beaumont 在 10 月的文章中为机构提供了一个实用的初步计划：

列出所有创建、存储和使用密钥的地方。
将应用程序与签名逻辑分离，以便通过设置交换算法。
在主网上进行试点，观察较大签名的影响。
向硬件和托管合作伙伴索取具有明确日期的后量子路线图。

结论

Algorand 使用 Falcon 对其账本历史进行签名，支持原生 Falcon-1024 账户，并允许现有账户通过重新绑定切换到 Falcon。截至 10 月中旬，其已处理超过 270 万笔后量子交易。然而，其共识层仍运行在经典密码学上，因此工作尚未完成。基金会已将后量子安全列为最高优先级，剩余步骤定于 2026 年底和 2027 年完成。

参考资料

Algorand 基金会：《Algorand 后量子密码学路线图》（2026 年 6 月 18 日）
Algorand 基金会：Will Beaumont，《量子迁移是今天积累的债务》（2026 年 10 月 27 日）
Algorand 基金会：《技术简报：使用 Falcon 签名在 Algorand 上进行抗量子交易》
Algorand 基金会：《Algorand v5.0.0 来了。这对您意味着什么》（2026 年 8 月 16 日）
Algorand 基金会：《2026 年 8 月 Algo 洞察报告》（2026 年 9 月 10 日）
TokenPost 报道：《Algorand 称主网已通过超过 270 万笔后量子交易》（2026 年 10 月 18 日）
Analytics Insight 报道：《随着量子安全计划的推进，Algorand ALGO 价格跌至接近 0.10 美元》（2026 年 10 月 31 日）
Cointelegraph 报道：《Algorand 计划到 2027 年实现广泛的量子弹性》
Blockchain.News 报道：《Algorand (ALGO) 暂停 xGov 项目，专注于后量子安全》（2026 年 11 月 6 日）
Traders Union 报道：《Algorand 技术分析：下行势头持续》（2026 年 11 月 7 日）
Blockchain.News 报道：《ALGO 价格预测：涨幅维持，但区间依然狭窄》（2026 年 11 月 5 日）
Coinbase：《Algorand (ALGO) 价格页面》（2026 年 11 月 8 日）

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