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Aptos通过AIP-137迈出量子安全第一步,全面启动后量子密码体系建设

2025-12-19 19:18:10
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Aptos发布首份量子计算安全提案AIP-137

Aptos(APT)近日公布了首项面向量子计算时代的安全提案AIP-137。该提案通过引入美国官方认证标准“SLH-DSA-SHA2-128S”签名方案,重点布局应对量子威胁的长期策略。由Aptos Labs密码学负责人Alin Tomescu主导的这项提案,旨在量子计算机成为现实威胁前建立防御体系。随着IBM、微软、谷歌等技术巨头加速量子计算机研发,以及美国国家标准技术研究院对后量子密码算法进行标准化,这项提案更具现实意义。

优先考虑安全性的技术路线

AIP-137秉持“安全优先于效率”的原则。SLH-DSA-SHA2-128S是无状态哈希签名方案,已被NIST采纳为FIPS 205标准。该方案直接利用Aptos基础设施中原生的SHA-256哈希函数,无需引入新的风险性数学假设。这一选择汲取了2022年Rainbow签名在多变量方案下被普通笔记本电脑破解的教训,通过保守策略避免在追求量子安全的同时反而暴露于传统攻击。

性能权衡与路径选择

保守方案需要付出相应代价:新签名大小达7856字节,是原有Ed25519的82倍;验证速度约294微秒,比现有方案慢4.8倍。虽然ML-DSA和Falcon等候选技术在速度上具有优势,但前者尚未完成数学验证,后者实现难度较高。Aptos选择先建立可靠基准,将其他技术方案留待后续提案。

渐进式实施方案

该提案采用非强制性的“可选启用”机制。现有Ed25519签名体系保持不动,SLH-DSA作为可选功能供需要时启用。这种设计既保障网络稳定性,又支持渐进式过渡。新功能将通过“特性开关”模式整合至验证节点、索引器、钱包及开发工具,使生态组件可按需分阶段部署。

行业协同与未来展望

量子安全讨论已成为行业共同议题。有专家指出比特币约30%的流通量仍存储于易受量子攻击的旧式地址中。技术企业也提出激进发展路线:IBM目标在2030年前开发10万量子比特芯片,PsiQuantum计划实现光量子百万比特系统。学者研究表明,破解256位签名所需的量子比特数已从2000万骤降至100万,预计2030年代中期可能实现突破。专业机构分析认为,量子计算终将迫使绝大多数区块链进行密码体系升级。

尽管AIP-137目前作为可选方案,但其反映出行业对量子威胁的高度警觉。Aptos通过谨慎保守的初步布局,为应对不确定的技术未来构建了平衡支点。

常见问题解答

问:Aptos的AIP-137提案有何意义?
该提案标志着区块链行业对量子威胁的前瞻性布局,通过引入标准化后量子密码算法构建长期安全基座。

问:SLH-DSA为何比现有签名方案更慢更大?
因其采用哈希基密码体系,通过扩大签名尺寸和计算复杂度来抵御量子攻击,这是实现量子安全性的必要权衡。

问:量子威胁是否迫在眉睫?
目前尚未出现实用化量子计算机,但技术发展速度超出预期,行业需提前5-10年进行密码系统迁移准备。

问:这项技术何时能投入实用?
当前处于可选启用阶段,具体推广时间将取决于生态组件适配进度和量子计算实际发展态势。

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