為什麼量子安全在第一層路線圖上越來越重要，哪些網絡最先做好準備
區塊鏈無法忽視的緩慢威脅
量子電腦目前看起來仍然像實驗室的玩具：一堆硬件、易出錯的量子位，幾乎沒有實際應用。然而，如果你查看主要第一層區塊鏈的路線圖，除了擴展性和模組化之外，後量子安全現在成為了一個新的優先事項。
這個擔憂很簡單，即使數學原理複雜。大多數主要區塊鏈依賴橢圓曲線簽名（ECDSA和Ed25519）來證明交易來自私鑰的擁有者。理論上，足夠強大的量子電腦運行肖爾算法，可以從公鑰中恢復私鑰，從而讓攻擊者簽署假交易。
還有一個“現在收割，未來解密”的角度。對手今天可以複製公有區塊鏈數據，然後等待量子硬件的發展。一旦量子技術成熟，舊地址、長期不活躍的錢包和某些智能合約模式可能會變得脆弱，即使網絡稍後轉向更安全的算法。
對於無法回滾的長期公共賬本來說，量子計劃正變得越來越重要。隨著國家標準與技術研究所（NIST）發布正式的後量子標準，並且各國政府設定2030年以後的遷移時間表，第一層團隊現在將量子安全視為一個緩慢但不可逆轉的風險，並且一些網絡已經開始推出其首批對策。
量子電腦在加密貨幣中實際上威脅什麼
量子電腦並不會神奇地“破壞區塊鏈”；它們針對特定的算法。
對於加密貨幣來說，最重要的是公鑰簽名。
比特幣、以太坊和許多其他鏈依賴橢圓曲線方案（ECDSA和Ed25519）來證明交易來自私鑰的持有者。足夠強大的量子電腦運行肖爾算法，可以從公鑰中恢復私鑰，從而使得偽造簽名和未經授權地轉移資金成為可能。
並非所有東西都同樣脆弱。像SHA-256和Keccak這樣的哈希函數要強得多。量子搜索算法如Grover算法僅提供二次加速，設計者可以通過增加哈希大小和安全邊際來抵消這一點。最有可能需要未來升級的領域是簽名，而不是工作量證明（PoW）哈希或基本交易完整性。
對於區塊鏈而言，這些領域將需要長期的密碼學升級，以保持預期的安全性隨著標準的演變。
比特幣中的舊未花費交易輸出（UTXOs）、基於賬戶的鏈中的重用地址、驗證者密鑰以及在權益證明（PoS）系統中的基於簽名的隨機性信標都成為了吸引的目標。
由於關鍵基礎設施中的密碼學遷移通常需要十年或更長時間，第一層必須在量子機器足夠強大到能夠攻擊它們之前開始規劃。
為什麼量子安全突然成為第一層路線圖的一部分
量子風險在學術界討論多年，但最近才成為第一層團隊的具體路線圖項目。轉折點是從理論轉向標準和截止日期。
從2022年到2024年，NIST選擇並開始標準化第一波後量子算法——包括基於格的方案，如代數格的加密套件（CRYSTALS）-Kyber用於密鑰建立和Dilithium用於數字簽名——以及其他替代方案，如無狀態實用哈希基礎的超級友好碰撞抗簽名（SPHINCS+）。這使得工程師可以圍繞這些標準進行設計，而不是一個不斷變化的研究目標。
同時，各國政府和大型企業開始討論“加密靈活性”，並為關鍵系統設定延續到2030年代的遷移時間表。如果你運行一個旨在持有價值和法律協議的公共賬本，與這一過渡不同步將成為一個治理問題。
第一層也會對頭條新聞做出反應。每當量子計算領域宣布一個重大的硬件或研究里程碑時，這會重新激活對長期安全的討論。團隊開始質疑當前的簽名方案是否能在網絡的整個生命周期內保持安全。他們還考慮在現在仍然是選擇的情況下，是否更好地構建後量子選項，而不是在未來面臨壓力時再去做。
第一波：哪些第一層網絡正在準備
一小部分不斷增長的第一層網絡已經從推測轉向具體的工程工作，試圖在不破壞現有功能的情況下增加量子韌性。
### Algorand：狀態證明和實時PQ交易
Algorand是後量子理念實際應用的最明顯例子。在2022年，它引入了狀態證明，這是用NIST選擇的基於格的簽名方案FALCON簽署的鏈歷史的緊湊證書。這些證明旨在量子安全，並且已經用於每幾百個區塊驗證Algorand的賬本狀態。
最近，Algorand已經在主網上展示了基於Falcon的全量子安全交易，將自己定位為其他鏈的潛在量子安全驗證中心。
### Cardano：以研究為先的後量子未來路線圖
Cardano目前仍依賴Ed25519，但其核心團隊和基金會將量子準備視為一個長期的區別因素。公共材料和創始人查爾斯·霍斯金森最近的演講概述了一個計劃，該計劃結合了一個單獨的證明鏈、Mithril證書和與NIST的聯邦信息處理標準（FIPS）203到206對齊的後量子簽名。這個想法是為鏈的歷史添加一個量子韌性驗證層，而不是強迫每個用戶一次性進行突變。
### 以太坊、Sui、Solana和“量子準備”新來者
在以太坊，研究小組已經開始為後量子遷移制定任務清單，包括新交易類型、滾動實驗和基於零知識的包裝，讓用戶可以在不立即重寫基本協議的情況下添加量子安全密鑰。
同時，Sui的團隊已經發布了一個專門的量子安全路線圖，並與學術合作夥伴一起提出了EdDSA基礎鏈（如Sui、Solana、Near和Cosmos）的升級路徑，以避免破壞性硬分叉。
Solana已經推出了一個可選的量子抗性保險庫，使用基於哈希的一次性簽名來保護高價值資產，為用戶提供了一種在更強假設下停放資金的方式。
除了主要鏈之外，一些較新的第一層鏈自誕生之日起就將自己標榜為量子安全，通常是通過將後量子簽名嵌入基本協議中。大多數仍然規模較小且未經證實，但它們共同表明量子安全開始在網絡展示其長期可信度中變得重要。
背後的原因：為什麼轉向後量子安全不是簡單的替換
升級到後量子簽名聽起來簡單；但在一個活躍的全球網絡上實施並不容易。新算法的行為不同，這些差異會在各個方面顯現出來，從區塊大小到錢包用戶體驗（UX）。
大多數主要候選者可分為三類：
* 基於格的簽名（如Dilithium和Falcon），NIST正在標準化，速度快且相對高效，但密鑰和簽名的大小比當前的橢圓曲線方案大。
* 基於哈希的簽名（如SPHINCS+）建立在保守假設上，但它們可能很笨重，在某些變體中實際上是一次性使用，這使得日常錢包的運作變得複雜。
* 基於代碼和多變量方案在密鑰交換和專用應用中發揮作用，但目前在第一層計劃中較少見。
對於區塊鏈而言，這些設計選擇會產生連鎖反應。更大的簽名意味著更重的區塊、更多的帶寬需求和隨著時間推移的更多存儲。硬件錢包和輕客戶端必須驗證更多數據。共識也受到影響，因為依賴可驗證隨機函數或委員會簽名的PoS系統需要量子抗性的替代方案，而不僅僅是用戶賬戶的新密鑰。
然後是遷移問題。數十億美元被鎖定在遺留地址中，其擁有者可能已經丟失密鑰、去世或簡單地停止關注。網絡必須決定走多遠：
* 支持混合簽名（經典加PQ），讓用戶可以逐步選擇
* 引入新交易類型，將舊密鑰包裹在量子安全方案中
* 或者創造激勵和最後期限以重新鑰匙長期不活躍的資金。
這些選擇沒有一個是純技術性的。它們涉及治理、資產的法律處理，以及對於那些擁有者從未出現以進行升級的硬幣會發生什麼。
用戶、建設者和投資者應該關注的下一步
量子風險不需要立即的緊急行動，但它確實改變了不同利益相關者評估網絡長期可信度的方式。
對於普通用戶來說，最實際的步驟是注意你的生態系統如何談論加密靈活性，即在不破壞性硬分叉的情況下添加和旋轉密碼學原語的能力。
在未來幾年，預計會看到新的賬戶類型、混合簽名選項和錢包提示，以升級高價值資產的密鑰。首批實施可能會出現在橋接、側鏈和滾動中，然後才會到達主要的第一層。
對於開發者和協議設計者來說，優先事項是靈活性。智能合約、滾動和硬編碼單一簽名算法的身份驗證方案將會迅速過時。設計可以插入多種方案（包括經典和後量子）的接口和標準，使得跟隨NIST和行業指導的演變變得更加容易。
對於投資者和治理參與者來說，量子準備正在成為技術盡職調查的另一個維度。僅僅詢問吞吐量、數據可用性或最大可提取價值（MEV）已經不夠深入。更深層的問題是：
* 這條鏈是否有一個記錄在案的後量子路線圖？
* 是否有原型或實時功能，如狀態證明、保險庫或混合交易，還是僅僅是市場營銷語言？
* 誰負責在時機來臨時做出遷移決策？
如果大規模的量子攻擊在遙遠的未來變得可行，及時更新其密碼學的網絡將更好地符合推薦的安全標準。
將量子視為一個緩慢的治理級風險並開始現在建設逃生通道的第一層，實際上是在押注它們的鏈在幾十年後仍然重要。
這篇文章不包含投資建議或推薦。每一項投資和交易行為都涉及風險，讀者在做出決定時應進行自己的研究。
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在這篇文章中，作者深入探討了量子計算對區塊鏈技術的潛在威脅，並強調了許多區塊鏈項目如何開始將量子安全納入其發展路線圖。這不僅是一個技術問題，更是一個治理和法律問題，因為區塊鏈的長期存續和安全性將受到影響。量子技術的發展將迫使各大區塊鏈項目重新思考其安全架構，並提前做好準備，以應對未來可能出現的風險。這也提醒我們，科技的進步不僅是創新，更是對現有系統的一次挑戰。
以上文章由特價GPT API KEY所翻譯及撰寫。而圖片則由FLUX根據內容自動生成。
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