以太坊聯合創始人維塔利克·布特林於週四提出了一條路線圖,以保護區塊鏈免受量子電腦所帶來的長期風險——此舉緊隨以太坊基金會成立專門的後量子研究團隊研究該問題之後。
儘管目前尚無實際可用的量子電腦能夠破解現代密碼學,但它們未來可能破解用於保障以太坊的數位簽章和密碼系統。
在 X 上的貼文 中,布特林指出了四個關鍵弱點領域:共識中使用的驗證者簽名、以太坊的資料可用性系統、日常錢包簽名,以及應用程式和二層網路使用的某些零知識證明。
該計劃的重要部分涉及改變以太坊驗證者簽署和確認區塊的方式。目前,他們使用一種稱為 BLS 的數位簽名。在擁有強大量子電腦的世界中,這些簽名最終可能被破解。Buterin 建議改用「基於雜湊」的簽名,這種簽名被認為對量子攻擊更具安全性。
另一個需要更新的領域是以太坊檢查和儲存大量交易資料的方式。目前系統使用的是一種稱為 KZG 承諾的密碼學工具。布特林表示,以量子安全的替代方案取代它雖然是可能的,但需要大量的後端工程工作,並可能使系統的某些部分變得更複雜。
對於日常使用者而言,所提議的解決方案圍繞一項名為 EIP-8141 的計劃升級。簡單來說,此升級將使以太坊錢包更具彈性。目前,大多數錢包依賴一種標準的數位簽章來批准交易,而 EIP-8141 將允許帳戶今後切換至不同類型的簽章,包括專為抵禦量子電腦而設計的簽章。
零知識證明也存在類似問題,一種先進的加密技術被隱私工具和許多二層擴容網絡所使用。這些證明的量子安全版本目前在以太坊上驗證的成本要高得多。
Buterin 指出了一種內置於 EIP-8141 的長期解決方案,稱為「驗證框」(validation frames)。這些驗證框可讓網路將多個簽名和證明合併為單一綜合證明。以太坊無需在區塊鏈上逐一檢查每個證明,只需驗證一個壓縮後的證明,從而有助於降低成本。

