提案显示,以太坊无需修改协议,也可在执行层实现后量子签名验证。图片来源:Shutterstock

以太坊提出一套无需全网升级的账户级后量子安全方案,尝试在不进行硬分叉的前提下,为用户账户提前部署应对量子计算风险的安全能力。

据区块链媒体U.Today当地时间6月14日报道,以太坊基金会隐私项目Kohaku负责人Nico表示,该方案可将单个账户的部署成本控制在约0.07美元,即7美分左右,并可直接在现有以太坊执行层完成后量子签名验证。

按其说法,这一方案的核心在于,无需硬分叉,也不必新增预编译,即可在现有架构下推进后量子账户准备工作。Nico在社交媒体上称,以太坊不必等待协议层升级,就可以着手为后量子时代做准备;按目前测算,单账户成本约为0.07美元,后续还将开展进一步安全审计。

目前,包括以太坊和比特币在内的主流区块链,普遍采用椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)体系。长期以来,业内一直担忧,一旦高性能量子计算机问世,ECDSA可能面临被破解的风险。

近期有研究测算显示,这一风险到来的时间可能早于市场预期,如何在区块链上高效完成后量子签名验证,已成为业内关注的重点问题。

在此背景下,研究团队提出采用基于哈希的数字签名体系SPHINCS系列方案,目标是在以太坊虚拟机(EVM)环境中,以无状态方式实现更高效的后量子签名验证。

具体来看,团队基于SPHINCS+及最新的压缩哈希签名研究,评估了适配EVM的变体方案,重点是在不修改协议的情况下,尽可能降低纯链上环境中的验证成本。

研究团队表示,若按照美国国家标准与技术研究院(NIST)相关草案中的受限参数设定,使用Solidity实现SPHINCS变体,后量子签名验证可在可接受的成本范围内完成。

按测算,该方案的验证成本约为15万gas。此外,这一验证方案还引入了Lean4和Verity的形式化验证流程。Nico表示,他与Pavel已完成初步审阅,并补充了基于Verity的形式化证明。

下一步,研究团队还计划评估更激进的非标准结构,包括以更适配EVM的Keccak结构替代标准哈希组件,并结合链上钱包环境进一步压缩签名预算;同时在验证gas成本、签名生成成本、签名体积以及单个密钥可签名次数之间寻求平衡。

从当前提案来看,以太坊的后量子转型路径未必只能依赖全网升级,也可以先从单个账户层面推进。若后续审计和落地实现进展顺利,围绕在以太坊执行层引入后量子安全能力的讨论,预计将进一步深化。

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