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关键亮点
网络研究人员制定了重新设计以太坊验证者存款合约的计划，引入抗量子安全措施。约4240万枚ETH（价值近1040亿美元）可能面临先进量子计算威胁的潜在风险。现有的BLS签名技术仍易受到Shor算法等量子算法的攻击。谷歌量子AI的一项全面分析识别出针对以太坊基础设施的五种不同量子攻击向量。网络架构师已将2029年设定为实施必要协议级安全增强的截止日期。
以太坊开发社区公布全面计划
以太坊开发社区公布了一项全面计划，旨在重构网络验证者存款基础设施，以应对量子计算技术带来的新兴威胁。该计划的核心是修改存款合约——这是用户存入以太币并成为网络验证者的入口。验证者在交易验证和维护区块链运行中扮演关键角色。目前，约有4240万枚ETH被锁定在质押机制中，按当前市场价格计算，这些数字资产价值约1040亿美元，全部由开发人员认定需要替换的加密签名保护。
现有加密系统的漏洞
以太坊验证者目前使用BLS签名进行交易认证。该技术通过将数十万个独立签名聚合为单个压缩签名，显著提高效率，从而维持经济高效的共识机制。然而，BLS技术依赖椭圆曲线密码学作为其数学基础。足够先进的量子计算机运行Shor算法可能攻破这一数学框架，使恶意行为者能够创建伪造的验证者签名。当前存款合约架构包含BLS密钥尺寸的固定参数，导致网络无法接受其他抗量子签名格式，即使开发人员就替代标准达成共识也无济于事。拟议的修改将通过支持可变密钥尺寸引入灵活性，每笔存款将携带元数据以表明其加密方法。过渡期间BLS签名将继续运行，但未来的协议更新可能最终禁止新的基于BLS的存款。当前使用BLS凭证的验证者将保留其职位，但新加入的验证者将受到限制，无法使用旧版签名格式。
谷歌量子研究的催化作用
对量子安全的高度关注源于谷歌量子AI研究人员今年早些时候发布的一项全面分析。该研究记录了针对以太坊基础设施的五种不同量子攻击场景，并计算出超过1000亿美元的数字资产可能面临风险，涵盖用户钱包、质押机制、智能合约平台以及二层扩展解决方案。除了加密更新，该提案还建议退役2022年与质押功能一同部署的以太坊原始存款处理架构，将操作迁移至当前管理提款操作和验证者修改的更现代框架。这是双阶段过渡战略的一部分，配套举措正在通过另一项独立提案推进，该提案正在评估中，计划纳入今年晚些时候部署的Hegotá升级。该配套提案将允许标准以太坊账户升级其加密保护，同时保留现有地址。存款合约修改仍处于初步草案阶段，有待社区反馈，并已分配编号EIP-8394。以太坊基金会的网络领导层已将2029年左右设定为目标时间框架，以完成全面消除量子计算风险所需的基础协议修改。8月26日，以太币交易价格约为2475美元。
