以太坊 3.0 计划浮出水面,抵御量子计算攻击成为重点

本贴最后更新于 599 天前,其中的信息可能已经东海扬尘

多年来,人们一直在警告量子计算的破坏力有多么强大。而当那一天到来时,其可能会使现有的加密标准变得过时,而区块链也将受到正面冲击。这一进程似乎正在加速,例如科技巨头谷歌和 IBM 在近期相继宣布推出 53 量子比特的量子计算机,“量子霸权”似乎变得不再遥不可及。

或许你还感受不到这种进步,正如谷歌在其论文中提到:在世界第一超算 Summit 需要计算 1 万年的实验中,谷歌 53 量子比特的 Sycamore 计算机只用了 3 分 20 秒。

而谷歌还预测称,量子计算能力将以“双指数速率”扩张,远远超过了摩尔定律的速度。

由于担心量子突破即将到来,密码学家们一直在努力开发抗量子计算的区块链,以抵御量子计算机的爆发。

相比比特币,以太坊受量子计算的威胁会更大

传统的区块链,如比特币和以太坊,采用了经典的公钥加密技术来签署交易,而这些网络被认为是容易受到量子计算攻击影响的。

例如比特币开发者 Pieter Wuille 曾在今年初时讨论过量子计算对比特币的影响,而根据他的计算,会被影响的比特币数量约为 6476424.77197947 BTC(占总量的 37%),对此,比特币开发者们有在探讨相应的解决方案,例如 PQC 安全签名方案就被考虑在内。

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而以太坊呢,似乎受到的影响会更大一些,根据以太坊协议研究者 Justin Ðrake 的分析,由于以太坊使用了账户模型,其鼓励了地址重用,因此,会有大于 37% 的以太币供应会受到量子计算的威胁。

以太坊 3.0 计划:量子安全

在上周举办的 Ethereal 以太坊峰会上,Justin Ðrake 首次公开介绍了以太坊 3.0 的概念,而这对于以太坊平台而言,将是抵御量子计算威胁的重要计划。

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由于以太坊 2.0 计划有多个阶段需要实施(而且实施难度非常大),以太坊 3.0 计划的实施被初步推迟到了 2027 年。

而根据以太坊的 wiki 页面显示,以太坊 3.0 主要由三部分组成,它们分别是:

  1. Casper CBC 算法的应用;

  2. zk-STARKs 的应用;

  3. 异构分片(Heterogeneous Sharding)的实现;

而在这三者之中,zk-STARKs 被认为是以太坊 3.0 的重中之重,对此,以太坊创始人 Vitalik 也曾强调了这一点。

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而以太坊基金会一直在关注量子计算领域,据称他们在这方面的研究上已投入了 500 万美金。

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截至目前,研究者们已初步找到了一个合适的解决方案,它就是来自加州大学伯克利分校的研究者们提出的 SNARGs 方案。

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可以说,这种方案是结合了“前辈们”的诸多优点。

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目前来看,加密算法之盾的进展,较量子计算之剑会大大领先。或许,作为普通用户的我们并不需要为此太过担心。

更多关于以太坊 3.0 的内容,读者可查看 Justin Ðrake 的完整 PPT。

  • 以太坊

    以太坊(Ethereum)并不是一个机构,而是一款能够在区块链上实现智能合约、开源的底层系统。以太坊是一个平台和一种编程语言 Solidity,使开发人员能够建立和发布下一代去中心化应用。 以太坊可以用来编程、分散、担保和交易任何事物:投票、域名、金融交易所、众筹、公司管理、合同和知识产权等等。

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