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据 Woofun AI 消息,以太坊基金会研究员 Justin Drake 正式确认,以太坊 L1 层将彻底放弃 SNARK 友好型哈希算法 Poseidon,全面转向 SHA2 或 BLAKE2 等传统哈希函数。
这一决策标志着长达八年、投入数千万美元的技术路线发生根本性逆转,旨在应对日益迫近的后量子安全威胁,并重新定义零知识证明在区块链底层架构中的实现路径。
技术转折的核心在于二进制域运算的突破性进展,彻底改变了传统哈希在 SNARK 电路中的性能劣势。自 2019 年推出以来,Poseidon 凭借其专为素数域算术设计的结构,长期被视为 zkRollup 与 zkVM 等应用的理想哈希方案,其优势在于能以更少的约束换取更高的证明速度。
然而,传统哈希函数如 SHA2、BLAKE2s 和 Keccak 大量依赖异或、移位等布尔运算,在基于大素数域的传统 SNARK 系统中模拟这些位运算会产生高昂的约束成本,导致其难以进入证明系统。
这一僵局随着二进制域技术的成熟而被打破,该技术将底层数学切换至仅含 0 和 1 的最小素域,并通过二进制扩域承载更大数据,使得位运算可直接进入证明系统,技术重心由此从设计 SNARK 友好型哈希转向设计哈希友好型 SNARK。Jim Posen 与 Benjamin Diamond 于 2023 年提出的 Binius 展示了二进制塔域 SNARK 的可行路径,随后 Benedikt Bünz、Ron Rothblum 与 William Wang 于 2026 年 7 月 29 日在 arXiv 上传的 Flock 论文进一步验证了这一方向。
Woofun AI 整理数据显示,Flock 在 M4 Max 芯片上的基准测试结果为单核每秒证明 8.2 万次 BLAKE3 压缩、4.2 万次 SHA-256 压缩和 3 万次 Keccak 置换,而在 10 核环境下 BLAKE3 吞吐量超过 66 万次。
此外,SNARK.fast 近日在 M3 Max 上实现了每秒 180 万次 BLAKE3 的证明速度。Justin Drake 指出,得益于这些进展,单台笔记本电脑每秒可完成约 100 万次传统哈希调用验证,尽管其开销约为原生 CPU 布尔计算的 100 倍,但已足以媲美此前专为 SNARK 优化的 Poseidon 性能,从而消除了采用传统哈希的主要技术障碍。
后量子威胁的时间表加速压缩了以太坊的决策窗口,数万亿美元链上资产面临潜在风险。Project Eleven 发布的《The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report》警告,量子计算机的快速演进正对区块链安全构成严峻挑战。一旦"密码学相关量子计算机"(CRQC)问世,Shor 算法将能迅速破解 ECDSA(比特币及多数公链采用)和 RSA 等非对称加密算法。报告预测,Q-Day(量子破译日)可能在 2030 至 2033 年间到来,届时由于区块链公钥长期静态且无法回滚,迁移难度极大,数万亿美元资产将暴露于风险之中。报告建议立即启动后量子密码学(PQC)迁移,包括采用格基、哈希等抗量子签名方案,并通过混合方案逐步过渡。
然而,AI 在密码分析能力的增强使得部分前沿方案遭遇挫折,格基方案 HAWK 和同源方案 SQIsign 接连遭受打击。这一现实迫使以太坊基金会将战略重心转向基于哈希的方案,因其被认为对量子攻击具有更强的抵御能力,且 SHA2 或 BLAKE2s 拥有更长的公开分析历史,无需像 Poseidon 那样等待多年密码分析验证。
以太坊的后量子路线图已明确资源投入与部署节点,旨在构建稳固的防御体系。规划显示,生产级 leanVM 预计将于 2027 年推出,而共识层、数据层与执行层的相关部署预计在 2028 年完成。leanVM 是一个专门用于后量子签名聚合的最小化零知识虚拟机,被视为整个战略的核心构件。为加速这一进程,以太坊基金会于 2026 年 3 月推出了 pq.ethereum.org 作为后量子安全资源中心,目前已有超过 10 个客户端团队开始每周运行后量子互操作性开发网。基金会还设立了 100 万美元的 Poseidon Prize 和同等金额的 Proximity Prize,以激励后量子密码学研究。Vitalik Buterin 多次强调,后量子安全是以太坊"walkaway test"(可以放心离开的测试)的必要条件,除非实现量子安全,否则网络不能"僵化"。
这一系列举措表明,以太坊正通过巨额资金与社区协作,系统性推进后量子基础设施的建设。
在具体技术实现层面,签名方案的对比凸显了 leanVM 在数据压缩中的关键作用。验证者目前使用的 BLS 签名依赖椭圆曲线,其签名大小仅为 96 字节,而未来方案将以 leanXMSS 等哈希签名为基础,其签名大小约为 3000 字节,体积膨胀达 250 倍。为应对这一挑战,leanVM 将把大量签名压缩成每个区块的一份小型证明,目标压缩比约为 250 倍。Justin Drake 提供的 strawmap 指向 2027 年生产级 leanVM 的部署,以及 2028 年共识层、数据层与执行层的全面落地。
这一架构调整不仅解决了签名体积问题,还通过采用经过广泛验证的传统哈希函数,降低了因算法历史较短而带来的潜在安全风险,确保了后量子迁移过程中的稳定性与可靠性。
竞品动态显示,Solana 与 Starknet 也在同步推进后量子迁移,但路径各有侧重。Solana 基金会于 2026 年 4 月发布了后量子安全路线图,其核心开发者团队 Anza 和 Jump Crypto 的 Firedancer 在独立研究后,不约而同地选定了同一种后量子签名方案 Falcon。Falcon 是 NIST 标准化的后量子签名方案之一,其签名紧凑,适合 Solana 这类高吞吐量区块链环境。两大验证器客户端开发团队已在 GitHub 上公开初步实现代码,当前路线图分三步:持续评估 Falcon 及替代方案;量子威胁成真时为新钱包采用后量子方案;最终将现有钱包整体迁移。
此外,Blueshift 的 Solana Winternitz Vault 已在生态中运行逾两年,今年早些时候获谷歌量子 AI 白皮书引用为行业前沿案例。Solana 基金会表示,量子计算构成实质威胁仍需数年,当前无需立即迁移,但研究、基础设施与生态协调均已就绪。Starknet 作为当前最接近以太坊新方向的对照,StarkWare 于 6 月 30 日公布路线图,将分三阶段进行:第一阶段用 BLAKE2 取代 Pedersen 哈希算法,用于状态承诺、合约地址和网络配置,同时引入后量子共识签名如 Falcon-512;第二阶段侧重于传统合约的迁移工具;第三阶段着重解决与以太坊相关的外部依赖项,包括桥接系统调用和 blob 数据可用性,其最终路径取决于以太坊自身的迁移进展。
从战略层面看,以太坊选择了一条"先立标准、后动代码"的路径,放弃 Poseidon 转向 SHA2/BLAKE2,实质是在后量子时代选择更成熟、更被广泛验证的密码学基元。
这一决策并非对过往投入的否定,而是基于技术突破与安全紧迫性的理性修正。通过采用经过长期密码分析的传统哈希函数,以太坊降低了算法不确定性风险,同时借助二进制域 SNARK 的性能提升,确保了零知识证明在底层架构中的高效运行。随着 2027 年 leanVM 的推出与 2028 年三层部署的完成,以太坊有望构建起坚固的后量子防御体系,为整个区块链行业树立安全迁移的标杆。
这一转变不仅关乎以太坊自身的生存,更将影响全球数万亿美元数字资产的未来安全格局,标志着区块链行业正式进入后量子密码学的实战阶段。