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Vitalik Buterin详述以太坊量子抗性方案

2026-03-02 05:30:00
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量子风险时间线提前 以太坊防御计划发布

随着量子计算威胁时间线的缩短,以太坊针对易受肖尔算法攻击的BLS签名、KZG承诺、ECDSA及零知识证明系统制定了防护路线图。ETH2030方案新增六种抗量子签名算法、十三个EVM预编译合约,并通过递归STARK聚合技术提升验证效率。

四大加密支柱面临风险

以太坊共识层的BLS签名、基于KZG的数据可用性方案、ECDSA账户签名及零知识证明系统均被确认为潜在攻击目标。这些系统当前依赖的椭圆曲线密码学与离散对数结构,在未来量子计算机面前可能失效。

研究平台预测显示,2030年前出现足以运行肖尔算法的量子计算机的概率已达20%。面对加速逼近的威胁,开发团队于2026年初成立抗量子安全专项小组,并设立研究基金推进技术突破。

构建抗量子技术栈

ETH2030已实现包含七个模块共四十六个源文件的完整抗量子密码学技术栈,涵盖六种签名算法并通过两万余项测试。然而量子安全签名将带来验证成本上升,传统ECDSA验证仅需约三千单位燃料,而抗量子验证可能增至二十万单位。

为缓解成本压力,路线图通过EIP-8141提案引入递归STARK聚合技术,将多个签名压缩为单一证明。同时新增的十三个定制化EVM预编译合约可加速基于格的密码学运算与STARK证明验证。

共识演进与系统迁移

共识层创新性地采用双重签名认证机制,允许抗量子签名与传统签名并行运行,实现验证者节点的渐进式迁移。最终性系统通过专用适配器支持量子安全验证,数据可用性层则用基于默克尔树与格密码学的方案替代原有KZG承诺。

全部抗量子功能将在升级中激活。开发团队已在测试网络中成功运行新系统,完成区块生成与所有预编译合约的验证工作。这一系列举措标志着以太坊正系统性构建面向后量子时代的加密基础设施。

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