跳到主要内容

25 篇博文 含有标签「密码学」

密码学协议和技术

查看所有标签

Naoris Protocol 刚刚推出了首个抗量子区块链 —— 为什么每条链都应该感到紧张

· 阅读需 10 分钟
Dora Noda
Software Engineer

Google 表示,只需不到 500,000 个量子比特即可破解比特币的加密。以太坊排名前 1,000 的钱包可能在不到 9 天的时间内被掏空。而截至 2026 年 4 月 1 日,恰好有一个生产级区块链声称已经为那个未来做好了准备。Naoris Protocol 刚刚上线了第一个后量子 Layer 1 主网——完全从零开始构建,采用了 NIST 批准的密码学和一种新颖的共识机制,将每个验证者都变成了安全哨兵。问题已不再是量子计算是否会威胁加密货币,而是该行业的其余部分能否在时钟归零前完成迁移。

抗量子加密货币大涨 50%,谷歌警告比特币可能在 9 分钟内被破解

· 阅读需 10 分钟
Dora Noda
Software Engineer

Google Quantum AI 刚刚投下了一枚重磅炸弹:未来的量子计算机可以在大约 9 分钟内破解比特币私钥 —— 恰好在 10 分钟的区块确认窗口内。这份长达 57 页的论文由 Google 与以太坊基金会以及斯坦福大学的研究人员共同撰写,在加密市场引发了剧烈震荡。短短几天内,抗量子代币的涨幅高达 51%,而比特币和以太坊的投资者则面临着一个令人不安的问题:保护数万亿美元数字资产的加密技术是否已经时日无多?

加拿大后量子密码学截止日期已到 —— 这对 比特币、以太坊 和 Solana 意味着什么

· 阅读需 11 分钟
Dora Noda
Software Engineer

加拿大刚刚打响了后量子密码学的第一枪。截至本月——2026 年 4 月——每个联邦部门都必须提交一份迁移计划,以更换保护政府系统、银行基础设施以及延伸至为加拿大机构服务的区块链网络的加密算法。这是 G7 国家中第一个具体的国家级期限,它迫使加密货币行业直面一个一直被推迟的问题:如果未来的量子计算机能够瓦解现有的密码学架构,那么 3080 亿美元的稳定币、650 万个暴露的 BTC 以及建立在这些架构之上的整个 Layer-1 体系将会何去何从?

答案不再仅仅是理论上的。

以太坊的忒修斯之船: 10 多个客户端团队如何在量子计算机打击之前悄然重建网络的密码学

· 阅读需 11 分钟
Dora Noda
Software Engineer

Google 说是 2029 年。以太坊也说是 2029 年。在不停止机器运行的情况下,更换全球最大智能合约平台中每一块加密基石的竞赛现在正式开启。

2026 年 3 月 25 日,以太坊基金会推出了 pq.ethereum.org,这是一个专门的安全枢纽,将八年的后量子研究整合到一个统一的、可操作的路线图中。10 多个客户端团队已经在运行每周一次的互操作性开发网(devnets),在实时测试网络上测试抗量子签名。传递出的信息非常明确:将量子计算视为遥远假设的时代已经结束。

以太坊的抗量子蓝图:深入解析 2029 年迁移计划,旨在守护 4000 亿美元链上资产

· 阅读需 12 分钟
Dora Noda
Software Engineer

每个以太坊钱包、验证者签名和零知识证明都建立在同一个数学假设之上:对于任何计算机来说,分解大数和求解离散对数在实践中都是极其困难的。量子计算机最终将打破这一假设。当这一天到来时,按价值计算,大约 25% 的比特币——以及相当比例的以太坊——可能会在一个下午内暴露在风险之中。

以太坊基金会并没有坐等那个下午的到来。2026 年 3 月 25 日,它推出了 pq.ethereum.org,这是一个专门的后量子安全中心,将多年的研究整合为一个单一的、可操作的路线图。超过 10 个客户端团队已经在运行每周一次的互联互通开发网(devnets),核心第 1 层(Layer 1)升级的目标日期定为 2029 年。

这是任何去中心化网络尝试过的最雄心勃勃的密码学迁移——而且它已经在进行中。

zkTLS:零知识传输层安全如何重写在线身份规则

· 阅读需 9 分钟
Dora Noda
Software Engineer

如果你能证明自己年收入超过 100,000 美元、持有有效护照或拥有 800 分的 FICO 信用评分,而无需出示任何文件,那会怎样?这就是 zkTLS 的承诺。到 2026 年,它正迅速从密码学理论转向生产级基础设施。

零知识传输层安全协议 (zkTLS) 扩展了几乎保护你访问的所有网站的加密协议。zkTLS 不仅仅是保护传输中的数据,它还生成数学证明,证明特定数据来自经过验证的源,而绝不暴露底层信息。其结果是建立了一座桥梁,连接了被封锁的 Web2 数据宝库与可组合、无许可的 Web3 世界。

量子加密区块链:NIST 后量子标准如何重塑 2026 年的加密安全

· 阅读需 10 分钟
Dora Noda
Software Engineer

每个区块链上的每个私钥都是一个定时炸弹。当容错量子计算机问世时——可能早在 2028 年——Shor 算法将在几分钟内破解保护着 3 万亿美元数字资产的椭圆曲线密码学。拆除这枚炸弹的竞赛已不再仅仅是理论:NIST 已于 2024 年 8 月敲定了首批后量子密码学 (PQC) 标准,而在 2026 年,区块链行业终于开始将这些标准从学术论文转化为生产代码。

以太坊的量子防御:航向 2030 年路线图

· 阅读需 16 分钟
Dora Noda
Software Engineer

以太坊正处于倒计时之中。虽然能够破解现代密码学的量子计算机尚未问世,但 Vitalik Buterin 估计到 2030 年之前,这类计算机出现的概率为 20%——而一旦它们出现,数千亿美元的资产可能会面临风险。2026 年 2 月,他公布了以太坊迄今为止最全面的量子防御路线图,该路线图以 EIP-8141 为核心,并制定了为期数年的迁移战略,旨在“Q-Day”到来之前更换每一个易受攻击的密码学组件。

赌注从未如此之高。以太坊的权益证明(PoS)共识、外部拥有账户(EOAs)以及零知识证明系统都依赖于量子计算机可以在数小时内破解的密码学算法。与比特币不同——比特币用户可以通过从不重复使用地址来保护资金——以太坊的验证者系统和智能合约架构创造了永久的暴露点。网络现在必须采取行动,否则在量子计算成熟时将面临被淘汰的风险。

量子威胁:为什么 2030 年是以太坊的最后期限

“Q-Day”的概念——即量子计算机能够破解当今密码学的时刻——已从理论上的担忧转变为战略规划的重点。大多数专家预测 Q-Day 将在 2030 年代到来,而 Vitalik Buterin 认为 2030 年之前实现突破的可能性约为 20%。虽然这看起来还很遥远,但在区块链规模上安全执行密码学迁移需要数年时间。

量子计算机通过 Shor 算法对比特坊构成威胁,该算法可以高效解决 RSA 和椭圆曲线密码学(ECC)的底层数学问题。以太坊目前依赖于:

  • 用于用户账户签名的 ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)
  • 用于验证者共识的 BLS(Boneh-Lynn-Shacham)签名
  • Dencun 时代后用于数据可用性的 KZG 承诺
  • 隐私和扩展方案中的传统 ZK-SNARKs

一旦足够强大的量子计算机出现,这些密码学原语中的每一个都将变得脆弱。单一的量子突破就可能使攻击者能够伪造签名、冒充验证者并清空用户账户,从而可能危及整个网络的安全性模型。

与比特币相比,这种威胁对以太坊尤为严重。从不重复使用地址的比特币用户在消费前会隐藏其公钥,从而限制了量子攻击的时间窗口。然而,以太坊的权益证明验证者必须发布 BLS 公钥才能参与共识。智能合约交互也会例行公开公钥。这种架构差异意味着以太坊拥有更多持久的攻击面,需要主动防御而非反应式的行为改变。

EIP-8141:以太坊量子防御的基础

以太坊量子路线图的核心是 EIP-8141,该提案从根本上重新构思了账户如何验证交易。EIP-8141 不再将签名方案硬编码到协议中,而是实现了“账户抽象”——将身份验证逻辑从协议规则转移到智能合约代码中。

这一架构转变将以太坊账户从僵化的仅限 ECDSA 的实体转变为可以支持任何签名算法(包括抗量子替代方案)的灵活容器。在 EIP-8141 下,用户可以迁移到基于哈希的签名(如 SPHINCS+)、基于格的方案(CRYSTALS-Dilithium)或结合多种密码学原语的混合方法。

技术实现依赖于“框架交易”(frame transactions),这是一种允许账户指定自定义验证逻辑的机制。框架交易不再由 EVM 在协议层检查 ECDSA 签名,而是将此责任委托给智能合约。这意味着:

  1. 面向未来的灵活性:无需硬分叉即可采用新的签名方案
  2. 渐进式迁移:用户可以按照自己的节奏过渡,而不是进行协调一致的“标志日”(flag day)升级
  3. 混合安全:账户可以同时要求多种签名类型
  4. 量子抗性:基于哈希和基于格的算法可以抵抗已知的量子攻击

以太坊基金会开发者 Felix Lange 强调,EIP-8141 创造了一个关键的“ECDSA 离场出口”,使网络能够在量子计算机成熟之前弃用脆弱的密码学。Vitalik 已提议将框架交易纳入预计在 2026 年下半年进行的 Hegota 升级中,使其成为近期优先事项而非遥远的研究项目。

四大支柱:更换以太坊的密码学基础

Vitalik 的路线图针对四个需要抗量子替代方案的脆弱组件:

1. 共识层:从 BLS 到基于哈希的签名

以太坊的权益证明共识依赖于 BLS 签名,它将成千上万个验证者签名聚合为紧凑的证明。虽然 BLS 签名效率很高,但它们在量子攻击面前很脆弱。该路线图提议用基于哈希的替代方案取代 BLS——这种密码学方案的安全性仅取决于抗碰撞哈希函数,而不是量子计算机可以解决的艰深数学问题。

像 XMSS(扩展默克尔签名方案)这样基于哈希的签名提供了经过数十载密码学研究验证的抗量子性。挑战在于效率:BLS 签名使以太坊能够经济地处理 900,000 多个验证者,而基于哈希的方案则需要多得多的数据和计算。

2. 数据可用性:从 KZG 承诺到 STARKs

自 Dencun 升级以来,以太坊使用 KZG 多项式承诺来实现 “blob” 数据可用性——该系统允许 rollups 以低成本发布数据,同时验证者可以高效地进行验证。然而,KZG 承诺依赖于易受量子攻击的椭圆曲线配对。

解决方案涉及转向 STARK(Scalable Transparent Argument of Knowledge,可扩展的透明知识论证)证明,其安全性源自哈希函数而非椭圆曲线。STARKs 在设计上具有抗量子性,并且已经为 StarkWare 等 zkEVM rollups 提供支持。此次迁移将保持以太坊的数据可用性能力,同时消除量子风险。

3. 外部账户:从 ECDSA 到多算法支持

对于用户来说,最明显的变化是将 2 亿多个以太坊地址从 ECDSA 迁移到量子安全替代方案。EIP-8141 通过账户抽象实现了这一转型,允许每个用户选择其偏好的抗量子方案:

  • CRYSTALS-Dilithium:NIST 标准化的基于格的签名,提供强大的安全保障
  • SPHINCS+:基于哈希的签名,除了哈希函数的安全性外不需要任何假设
  • 混合方法:将 ECDSA 与抗量子方案结合,以实现纵深防御

关键限制在于 gas 成本。传统的 ECDSA 验证成本约为 3,000 gas,而 SPHINCS+ 验证运行成本约为 200,000 gas——增加了 66 倍。如果没有专门为后量子签名验证设计的 EVM 优化或新的预编译合约,这种经济负担可能会使抗量子交易变得昂贵得令人望而却步。

4. 零知识证明:向量子安全 ZK 系统过渡

许多 Layer 2 扩容方案和隐私协议依赖于 zk-SNARKs(零知识简洁非交互式知识论证),它们通常使用椭圆曲线加密进行证明生成和验证。这些系统需要迁移到 STARKs 或基于格的 ZK 证明等抗量子替代方案。

StarkWare、Polygon 和 zkSync 已经在大力投资基于 STARK 的证明系统,为以太坊的量子转型奠定了基础。挑战在于协调数十个独立的 Layer 2 网络进行升级,同时保持与以太坊基层的兼容性。

NIST 标准与实施时间线

以太坊的量子路线图建立在由美国国家标准与技术研究院 (NIST) 在 2024-2025 年标准化的加密算法之上:

  • CRYSTALS-Kyber(现为 FIPS 203):用于量子安全加密的密钥封装机制
  • CRYSTALS-Dilithium(现为 FIPS 204):基于格密码学的数字签名算法
  • SPHINCS+(现为 FIPS 205):提供保守安全假设的基于哈希的签名方案

这些经 NIST 批准的算法为 ECDSA 和 BLS 提供了经过实战检验的替代方案,具有正式的安全证明和广泛的同行评审。以太坊开发人员可以对其加密基础充满信心并实施这些方案。

实施时间线反映了受工程现实制约的紧迫感:

2026 年 1 月:以太坊基金会成立专门的后量子安全团队,获得 200 万美元资金支持,由研究员 Thomas Coratger 领导。这标志着抗量子性正式从研究课题提升为战略重点。

2026 年 2 月:Vitalik 发布了全面的量子防御路线图,包括 EIP-8141 和 “Strawmap”——一个整合抗量子加密技术至 2029 年的七次分叉升级计划。

2026 年下半年:目标在 Hegota 升级中包含框架交易(启用 EIP-8141),为量子安全账户抽象提供技术基础。

2027-2029 年:在基层和 Layer 2 网络中分阶段推出抗量子共识签名、数据可用性承诺和 ZK 证明系统。

2030 年之前:完成关键基础设施向抗量子加密技术的全面迁移,在预计最早的 Q-Day 场景出现前建立安全边际。

这一时间线代表了计算历史上最雄心勃勃的加密转型之一,需要基金会团队、客户端开发人员、Layer 2 协议、钱包提供商和数百万用户之间的协调——同时还要保持以太坊的运行稳定性和安全性。

经济挑战:Gas 成本与优化

抗量子化并非没有代价。最重要的技术障碍涉及在以太坊虚拟机 (EVM) 上验证后量子签名的计算成本。

目前的 ECDSA 签名验证成本约为 3,000 gas——按典型 gas 价格计算约为 0.10 美元。SPHINCS+ 作为最保守的抗量子替代方案之一,验证成本约为 200,000 gas——每笔交易约 6.50 美元。对于进行频繁交易或与复杂 DeFi 协议交互的用户来说,这种 66 倍的成本增加可能会变得难以承受。

几种方法可以缓解这些经济问题:

EVM 预编译:为 CRYSTALS-Dilithium 和 SPHINCS+ 验证添加原生 EVM 支持将显著降低 gas 成本,类似于现有的预编译合约如何使 ECDSA 验证变得经济实惠。路线图包括 13 个新的抗量子预编译计划。

混合方案:用户可以采用 “经典 + 量子” 签名组合,其中 ECDSA 和 SPHINCS+ 签名都必须通过验证。这在提供抗量子性的同时保持了效率,直到 Q-Day 到来,届时可以舍弃 ECDSA 部分。

乐观验证:关于 “Naysayer 证明” 的研究探索了乐观模型,即假定签名有效除非受到挑战,从而以增加额外信任假设为代价显著降低链上验证成本。

Layer 2 迁移:抗量子交易可能主要发生在针对后量子加密优化的 rollups 上,而以太坊基层仅处理最终结算。这种架构转变将使成本增加局部化到特定的用例中。

以太坊研究社区正积极探索所有这些路径,针对不同的用例可能会出现不同的解决方案。高价值的机构转账可能会为了 SPHINCS+ 的安全性而接受 200,000 gas 的成本,而日常的 DeFi 交易可能会依赖更高效的基于格的方案或混合方法。

向比特币学习:不同的威胁模型

比特币和以太坊面临量子威胁的方式不同,这影响了它们各自的防御策略。

比特币的 UTXO 模型和地址重用模式创造了一个更简单的威胁格局。从不重用地址的用户在消费之前会一直隐藏其公钥,这将量子攻击的窗口限制在交易广播到区块确认之间的短暂时间内。这种 “不重用地址” 的指南即使在没有协议级更改的情况下也能提供实质性保护。

以太坊的账户模型和智能合约架构创造了永久的暴露点。每个验证者都会发布保持不变的 BLS 公钥。智能合约交互通常会暴露用户的公钥。共识机制本身依赖于每 12 秒聚合数千个公共签名。

这种架构差异意味着以太坊需要主动进行密码学迁移,而比特币则可能采取更具反应性的立场。以太坊的量子路线图反映了这一现实,优先考虑保护所有用户的协议级更改,而不是依赖行为修改。

然而,这两个网络都面临类似的长期紧迫任务。比特币也出现了抗量子地址格式和签名方案的提案,诸如 Quantum Resistant Ledger (QRL) 之类的项目展示了基于哈希的替代方案。更广泛的加密货币生态系统认识到,量子计算是一个需要协同应对的生存威胁。

这对以太坊用户和开发者意味着什么

对于 2 亿多以太坊地址持有者来说,抗量子性将通过逐步的钱包升级实现,而不是剧烈的协议更改。

钱包提供商 将集成抗量子签名方案,因为 EIP-8141 实现了账户抽象。用户可能会在 MetaMask 或硬件钱包中选择 “量子安全模式”,自动将其账户升级为 SPHINCS+ 或 Dilithium 签名。对于大多数人来说,这种过渡就像是一次常规的安全更新。

DeFi 协议和 dApp 必须为抗量子签名的 Gas 成本影响做好准备。智能合约可能需要重新设计,以尽量减少签名验证调用或更有效地批量操作。协议可能会提供 “量子安全” 版本,虽然交易成本更高,但安全保证更强。

Layer 2 开发者 面临着最复杂的过渡,因为 Rollup 证明系统、数据可用性机制和跨链桥都需要抗量子密码学。像 Optimism 这样的网络已经宣布了为期 10 年的后量子过渡计划,认识到了这一工程挑战的范围。

验证者和质押服务 最终将从 BLS 迁移到基于哈希的共识签名,这可能需要客户端软件升级和质押基础设施的更改。以太坊基金会的分阶段方法旨在最大限度地减少干扰,但验证者应为这种不可避免的过渡做好准备。

对于更广泛的生态系统,抗量子性既代表挑战也代表机遇。如今构建量子安全基础设施的项目 —— 无论是钱包、协议还是开发者工具 —— 都将自己定位为以太坊长期安全架构的重要组成部分。

结论:与量子时钟赛跑

以太坊的量子防御路线图代表了区块链行业对后量子密码学挑战最全面的回应。通过同时针对共识签名、数据可用性、用户账户和零知识证明,该网络正在量子计算机成熟之前进行全面的密码学改革。

时间表虽然激进但并非不可实现。凭借一支专门的 200 万美元后量子安全团队、准备实施的 NIST 标准算法以及社区对 EIP-8141 重要性的共识,以太坊拥有执行这一过渡的技术基础和组织意愿。

经济挑战 —— 特别是基于哈希的签名导致 Gas 成本增加 66 倍 —— 仍未解决。但随着 EVM 优化、预编译开发和混合签名方案的出现,解决方案正在显现。问题不在于以太坊能否具备抗量子性,而在于它能多快大规模部署这些防御措施。

对于用户和开发者来说,信息很明确:量子计算不再是一个遥远的理论问题,而是一个近期的战略重点。2026-2030 年的时间窗口是以太坊在 Q 日到来之前对其密码学基础进行未来化验证的关键机遇。

数千亿美元的链上价值取决于能否正确处理此事。随着 Vitalik 的路线图现已公开并开始实施,以太坊正押注其能够赢得与量子计算的竞赛 —— 并为后量子时代重新定义区块链安全。


资料来源:

以太坊的后量子紧急状态:价值 200 万美元的 Q-Day 竞赛

· 阅读需 11 分钟
Dora Noda
Software Engineer

如果保护以太坊 5000 亿美元网络的一切都能在几分钟内被破解,会发生什么?这不再是科幻小说。以太坊基金会刚刚宣布将后量子安全列为“顶级战略优先级”,成立了专门团队,并出资 200 万美元设立研究奖金。信息很明确:量子威胁不再只是理论,时间正在流逝。

量子定时炸弹

当今的每个区块链都依赖于量子计算机将会粉碎的密码学假设。以太坊、比特币、Solana 以及几乎所有主流网络都使用椭圆曲线密码学 (ECC) 进行签名——这种数学原理在拥有足够量子比特的 Shor 算法面前将变得不堪一击。

威胁模型非常严峻。目前的量子计算机还远未达到在现实世界的密钥上运行 Shor 算法的能力。破解 secp256k1(比特币和以太坊使用的椭圆曲线)或 RSA-2048 需要数十万到数百万个物理量子比特——这远远超出了当今 1000 多个量子比特的机器水平。谷歌和 IBM 的公开路线图目标是在 2030 年代初达到 100 万个物理量子比特,尽管工程延期可能会将其推迟到 2035 年左右。

但关键在于:对“Q-Day”(即量子计算机能够破解当前密码学的时刻)的预测范围从 5-10 年(激进型)到 20-40 年(保守型)不等。一些评估认为,到 2026 年,公钥密码学有七分之一的可能性被破解。当你正在保护数千亿美元的资产时,这并不是一个让人宽心的余量。

与单一个体可以强制升级的传统系统不同,区块链面临着协调噩梦。你无法强迫用户升级钱包。你无法修补每一个智能合约。而且一旦量子计算机能够运行 Shor 算法,每一笔暴露了公钥的交易都将变得易受私钥提取攻击。对于比特币来说,这大约意味着 25% 的 BTC 存在于重复使用或已暴露地址中。对于以太坊,账户抽象(Account Abstraction)提供了一些缓解措施,但遗留账户仍然处于风险之中。

以太坊的 200 万美元后量子赌注

2026 年 1 月,以太坊基金会宣布成立由 Thomas Coratger 领导的专门后量子 (PQ) 团队,并得到正在开发 leanVM 的密码学家 Emile 的支持。高级研究员 Justin Drake 将后量子安全称为基金会的“顶级战略优先级”——这对于此前一直是长期研究课题的项目来说,是一次罕见的地位提升。

基金会正提供重金支持:

  • 100 万美元 Poseidon 奖金:旨在加强 Poseidon 哈希函数,这是零知识证明系统中使用的密码学构建块。
  • 100 万美元 Proximity 奖金:继续研究后量子密码学邻近问题,这表明了对基于哈希的技术的偏好。

基于哈希的密码学是基金会选择的未来路径。与 NIST 标准化的基于格(lattice-based)或基于编码(code-based)的替代方案(如 CRYSTALS-Kyber 和 Dilithium)不同,哈希函数具有更简单的安全假设,并且已经在区块链环境中经过了实战测试。缺点是什么?它们产生的签名更大,需要更多的存储空间——这是以太坊为了长期抗量子能力而愿意做出的权衡。

LeanVM:以太坊战略的基石

Drake 将 leanVM 描述为以太坊后量子方法的“基石”。这个极简的零知识证明虚拟机针对抗量子的基于哈希的签名进行了优化。通过专注于哈希函数而非椭圆曲线,leanVM 避开了最容易受到 Shor 算法攻击的密码学原语。

为什么这很重要?因为以太坊的 L2 生态系统、DeFi 协议和隐私工具都依赖于零知识证明。如果底层加密技术不是量子安全的,整个堆栈就会崩塌。LeanVM 的目标是在量子计算机到来之前,让这些系统具备未来适应性。

多个团队已经在运行多客户端后量子开发网络,包括 Zeam、Ream Labs、PierTwo、Gean 客户端和 Ethlambda,并与 Lighthouse、Grandine 和 Prysm 等成熟的共识客户端合作。这并非空谈——而是正在接受压力测试的实时基础设施。

基金会还将启动每两周一次的突破性会议,作为全核心开发者 (All Core Developers) 流程的一部分,重点关注面向用户的安全变更:直接内置于协议中的专用密码学函数、新的账户设计,以及使用 leanVM 的长期签名聚合策略。

迁移挑战:数千亿资产命悬一线

将以太坊迁移到后量子密码学并非简单的软件更新。这是一个影响网络中每个参与者的多年、多层协调工作。

L1 协议:共识必须切换到抗量子签名方案。这需要一次硬分叉——意味着每个验证者、节点运营商和客户端实现都必须同步升级。

智能合约:部署在以太坊上的数百万个合约使用 ECDSA 进行签名验证。有些可以通过代理模式或治理进行升级;另一些则是不可更改的。Uniswap、Aave 和 Maker 等项目将需要迁移计划。

用户钱包:MetaMask、Ledger、Trust Wallet——每个钱包都必须支持新的签名方案。用户必须将资金从旧地址迁移到量子安全地址。这就是“现在收集,稍后解密”(harvest now, decrypt later) 威胁变得真实的地方:攻击者可以记录今天的交易,并在量子计算机出现后将其解密。

L2 Rollups:Arbitrum、Optimism、Base、zkSync——所有这些都继承了以太坊的密码学假设。每个 Rollup 必须独立迁移,否则就有可能成为量子攻击的薄弱环节。

以太坊在这里有一个优势:账户抽象。与比特币的 UTXO 模型(要求用户手动移动资金)不同,以太坊的账户模型可以支持具有可升级密码学的智能合约钱包。这并不能消除迁移挑战,但它提供了一条更清晰的路径。

其他区块链的进展

以太坊并非孤军奋战。更广泛的区块链生态系统也意识到了量子威胁:

  • QRL (Quantum Resistant Ledger):从诞生之初就采用了 XMSS (eXtended Merkle Signature Scheme),这是一种基于哈希的签名标准。QRL 2.0 (Project Zond) 将于 2026 年第一季度进入测试网,随后将进行审计并发布主网。

  • 01 Quantum:于 2026 年 2 月初推出了抗量子区块链迁移工具包,并在 Hyperliquid 上发行了 $qONE 代币。他们的 Layer 1 迁移工具包计划于 2026 年 3 月发布。

  • 比特币:存在多个提案(关于后量子操作码的 BIP、针对新地址类型的软分叉),但比特币保守的治理方式使得快速变革变得不太可能。如果量子计算机比预期更早出现,可能会出现具有争议的硬分叉场景。

  • Solana, Cardano, Ripple:都使用基于椭圆曲线的签名,并面临类似的迁移挑战。大多数处于早期研究阶段,尚未宣布专门的团队或时间表。

对排名前 26 的区块链协议进行的审查显示,其中 24 个纯粹依赖于量子易损的签名方案。目前只有两个(QRL 和另一个知名度较低的链)拥有抗量子的基础。

Q-Day 场景:快速、缓慢还是永不发生?

激进时间线(5-10 年):量子计算取得突破性进展。到 2031 年,100 万量子位的机器出现,全行业只有五年时间来完成全网络范围的迁移。尚未开始准备的区块链将面临灾难性的密钥泄露。以太坊的领先优势在这里至关重要。

保守时间线(20-40 年):受限于纠错和工程挑战,量子计算进展缓慢。区块链有充足的时间以稳健的步调进行迁移。以太坊基金会的早期投资看起来很明智,但并不紧迫。

黑天鹅(2-5 年):在公开路线图显示之前,秘密或私人的量子突破已经发生。国家行为者或资金充足的对手获得了密码学优势,从而能够从易受攻击的地址进行无声窃取。这种情况证明了将后量子安全视为当今“顶级战略优先事项”的合理性。

中间场景的可能性最大,但区块链无法承担只针对中间情况进行规划的后果。如果预测错误,代价将是毁灭性的。

开发者和用户应该做什么

针对在以太坊上构建的开发者:

  • 关注 PQ 突围电话会议:以太坊基金会每两周一次的后量子会议将影响协议变更。保持信息灵通。
  • 规划合约升级:如果你控制着高价值合约,现在就设计升级路径。代理模式、治理机制或迁移激励将至关重要。
  • 在 PQ 开发网上测试:多客户端后量子网络已经上线。测试你的应用程序的兼容性。

对于持有 ETH 或代币的用户:

  • 避免地址复用:一旦你从一个地址签署交易,公钥就会暴露。理论上,量子计算机可以从中推导出私钥。如果可能,每个地址只使用一次。
  • 关注钱包更新:随着标准的成熟,主流钱包将整合后量子签名。当时机成熟时,准备好迁移资金。
  • 不要恐慌:Q-Day 不会在明天到来。以太坊基金会以及更广泛的行业正在积极构建防御体系。

对于企业和机构:

  • 评估量子风险:如果你托管着数十亿美元的加密货币,量子威胁是一个受托责任问题。参与后量子研究并关注迁移时间表。
  • 跨链多元化:以太坊的积极姿态令人鼓舞,但其他链可能落后。相应地分散风险。

十亿美元的问题:这足够了吗?

以太坊 200 万美元的研究奖金、专门的团队和多客户端开发网络,代表了区块链行业中最激进的后量子推进。但这足够了吗?

乐观情况:是的。以太坊的账户抽象、强大的研究文化和早期起步使其最有希望实现平稳迁移。如果量子计算机遵循保守的 20-40 年时间线,以太坊将提前部署好抗量子基础设施。

悲观情况:不够。协调数百万用户、数千名开发者和数百个协议是前所未有的挑战。即使有最好的工具,迁移也将是缓慢、不完整且充满争议的。遗留系统——不可变合约、丢失的密钥、被遗弃的钱包——将无限期地处于量子易损状态。

现实情况:部分成功。以太坊核心将成功迁移。主要的 DeFi 协议和 L2 将紧随其后。但大量的小型项目、不活跃的钱包和边缘情况将作为量子易损的残余物继续存在。

结论:一场谁都不想输的竞赛

以太坊基金会的后量子紧急行动是一场全行业输不起的赌注。200 万美元的奖金、专门的团队和在线开发网络发出了严肃的信号。基于哈希的密码学、leanVM 和账户抽象提供了一条可靠的技术路径。

但意图并不等于执行。真正的考验在于量子计算机从研究好奇心转变为密码学威胁的那一刻。到那时,迁移窗口可能已经关闭。以太坊现在正在奔跑,而其他人还在系鞋带。

量子威胁不是炒作,而是数学。数学并不关心路线图或良好的意愿。问题不在于区块链是否需要后量子安全——而在于它们能否在 Q-Day 到来之前完成迁移。


以太坊积极的量子防御策略凸显了构建稳健、面向未来的区块链基础设施的重要性。在 BlockEden.xyz,我们提供基于能够随行业安全需求演进的基础设施而构建的企业级以太坊和多链 API 访问。探索我们的服务,在你可以长期信赖的基础设施上进行开发。