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據 Woofun AI 消息,以太坊基金會研究員 Justin Drake 正式確認,以太坊 L1 層將徹底放棄 SNARK 友好型哈希算法 Poseidon,全面轉向 SHA2 或 BLAKE2 等傳統哈希函數。
這一決策標誌着長達八年、投入數千萬美元的技術路線發生根本性逆轉,旨在應對日益迫近的後量子安全威脅,並重新定義零知識證明在區塊鏈底層架構中的實現路徑。
技術轉折的核心在於二進制域運算的突破性進展,徹底改變了傳統哈希在 SNARK 電路中的性能劣勢。自 2019 年推出以來,Poseidon 憑藉其專爲素數域算術設計的結構,長期被視爲 zkRollup 與 zkVM 等應用的理想哈希方案,其優勢在於能以更少的約束換取更高的證明速度。
然而,傳統哈希函數如 SHA2、BLAKE2s 和 Keccak 大量依賴異或、移位等布爾運算,在基於大素數域的傳統 SNARK 系統中模擬這些位運算會產生高昂的約束成本,導致其難以進入證明系統。
這一僵局隨着二進制域技術的成熟而被打破,該技術將底層數學切換至僅含 0 和 1 的最小素域,並通過二進制擴域承載更大數據,使得位運算可直接進入證明系統,技術重心由此從設計 SNARK 友好型哈希轉向設計哈希友好型 SNARK。Jim Posen 與 Benjamin Diamond 於 2023 年提出的 Binius 展示了二進制塔域 SNARK 的可行路徑,隨後 Benedikt Bünz、Ron Rothblum 與 William Wang 於 2026 年 7 月 29 日在 arXiv 上傳的 Flock 論文進一步驗證了這一方向。
Woofun AI 整理數據顯示,Flock 在 M4 Max 芯片上的基準測試結果爲單核每秒證明 8.2 萬次 BLAKE3 壓縮、4.2 萬次 SHA-256 壓縮和 3 萬次 Keccak 置換,而在 10 核環境下 BLAKE3 吞吐量超過 66 萬次。
此外,SNARK.fast 近日在 M3 Max 上實現了每秒 180 萬次 BLAKE3 的證明速度。Justin Drake 指出,得益於這些進展,單檯筆記本電腦每秒可完成約 100 萬次傳統哈希調用驗證,儘管其開銷約爲原生 CPU 布爾計算的 100 倍,但已足以媲美此前專爲 SNARK 優化的 Poseidon 性能,從而消除了採用傳統哈希的主要技術障礙。
後量子威脅的時間表加速壓縮了以太坊的決策窗口,數萬億美元鏈上資產面臨潛在風險。Project Eleven 發佈的《The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report》警告,量子計算機的快速演進正對區塊鏈安全構成嚴峻挑戰。一旦"密碼學相關量子計算機"(CRQC)問世,Shor 算法將能迅速破解 ECDSA(比特幣及多數公鏈採用)和 RSA 等非對稱加密算法。報告預測,Q-Day(量子破譯日)可能在 2030 至 2033 年間到來,屆時由於區塊鏈公鑰長期靜態且無法回滾,遷移難度極大,數萬億美元資產將暴露於風險之中。報告建議立即啓動後量子密碼學(PQC)遷移,包括採用格基、哈希等抗量子簽名方案,並通過混合方案逐步過渡。
然而,AI 在密碼分析能力的增強使得部分前沿方案遭遇挫折,格基方案 HAWK 和同源方案 SQIsign 接連遭受打擊。這一現實迫使以太坊基金會將戰略重心轉向基於哈希的方案,因其被認爲對量子攻擊具有更強的抵禦能力,且 SHA2 或 BLAKE2s 擁有更長的公開分析歷史,無需像 Poseidon 那樣等待多年密碼分析驗證。
以太坊的後量子路線圖已明確資源投入與部署節點,旨在構建穩固的防禦體系。規劃顯示,生產級 leanVM 預計將於 2027 年推出,而共識層、數據層與執行層的相關部署預計在 2028 年完成。leanVM 是一個專門用於後量子簽名聚合的最小化零知識虛擬機,被視爲整個戰略的核心構件。爲加速這一進程,以太坊基金會於 2026 年 3 月推出了 pq.ethereum.org 作爲後量子安全資源中心,目前已有超過 10 個客戶端團隊開始每週運行後量子互操作性開發網。基金會還設立了 100 萬美元的 Poseidon Prize 和同等金額的 Proximity Prize,以激勵後量子密碼學研究。Vitalik Buterin 多次強調,後量子安全是以太坊"walkaway test"(可以放心離開的測試)的必要條件,除非實現量子安全,否則網絡不能"僵化"。
這一系列舉措表明,以太坊正通過鉅額資金與社區協作,系統性推進後量子基礎設施的建設。
在具體技術實現層面,簽名方案的對比凸顯了 leanVM 在數據壓縮中的關鍵作用。驗證者目前使用的 BLS 簽名依賴橢圓曲線,其簽名大小僅爲 96 字節,而未來方案將以 leanXMSS 等哈希簽名爲基礎,其簽名大小約爲 3000 字節,體積膨脹達 250 倍。爲應對這一挑戰,leanVM 將把大量簽名壓縮成每個區塊的一份小型證明,目標壓縮比約爲 250 倍。Justin Drake 提供的 strawmap 指向 2027 年生產級 leanVM 的部署,以及 2028 年共識層、數據層與執行層的全面落地。
這一架構調整不僅解決了簽名體積問題,還通過採用經過廣泛驗證的傳統哈希函數,降低了因算法歷史較短而帶來的潛在安全風險,確保了後量子遷移過程中的穩定性與可靠性。
競品動態顯示,Solana 與 Starknet 也在同步推進後量子遷移,但路徑各有側重。Solana 基金會於 2026 年 4 月發佈了後量子安全路線圖,其核心開發者團隊 Anza 和 Jump Crypto 的 Firedancer 在獨立研究後,不約而同地選定了同一種後量子簽名方案 Falcon。Falcon 是 NIST 標準化的後量子簽名方案之一,其簽名緊湊,適合 Solana 這類高吞吐量區塊鏈環境。兩大驗證器客戶端開發團隊已在 GitHub 上公開初步實現代碼,當前路線圖分三步:持續評估 Falcon 及替代方案;量子威脅成真時爲新錢包採用後量子方案;最終將現有錢包整體遷移。
此外,Blueshift 的 Solana Winternitz Vault 已在生態中運行逾兩年,今年早些時候獲谷歌量子 AI 白皮書引用爲行業前沿案例。Solana 基金會表示,量子計算構成實質威脅仍需數年,當前無需立即遷移,但研究、基礎設施與生態協調均已就緒。Starknet 作爲當前最接近以太坊新方向的對照,StarkWare 於 6 月 30 日公佈路線圖,將分三階段進行:第一階段用 BLAKE2 取代 Pedersen 哈希算法,用於狀態承諾、合約地址和網絡配置,同時引入後量子共識簽名如 Falcon-512;第二階段側重於傳統合約的遷移工具;第三階段着重解決與以太坊相關的外部依賴項,包括橋接系統調用和 blob 數據可用性,其最終路徑取決於以太坊自身的遷移進展。
從戰略層面看,以太坊選擇了一條"先立標準、後動代碼"的路徑,放棄 Poseidon 轉向 SHA2/BLAKE2,實質是在後量子時代選擇更成熟、更被廣泛驗證的密碼學基元。
這一決策並非對過往投入的否定,而是基於技術突破與安全緊迫性的理性修正。通過採用經過長期密碼分析的傳統哈希函數,以太坊降低了算法不確定性風險,同時藉助二進制域 SNARK 的性能提升,確保了零知識證明在底層架構中的高效運行。隨着 2027 年 leanVM 的推出與 2028 年三層部署的完成,以太坊有望構建起堅固的後量子防禦體系,爲整個區塊鏈行業樹立安全遷移的標杆。
這一轉變不僅關乎以太坊自身的生存,更將影響全球數萬億美元數字資產的未來安全格局,標誌着區塊鏈行業正式進入後量子密碼學的實戰階段。