量子威胁下的以太坊防护路线图

以太坊联合创始人Vitalik Buterin近日提出一项系统性规划，旨在应对未来量子计算可能带来的安全风险。他阐述了针对数字签名、数据系统和密码证明的技术升级方案，该提议紧随以太坊基金会成立专向量子后安全研究团队的步伐。

核心风险领域与应对策略

Buterin在公开讨论中指出了四个关键风险点：验证者签名、数据可用性、钱包签名以及零知识证明。他强调，尽管量子计算机尚未成为现实，但必须提前规划升级路径。验证者当前依赖的BLS数字签名体系可能被量子算法破解，为此他建议采用抗量子攻击的基于哈希的签名方案进行替代，但这需要重新设计验证者的工作流程。

在数据存储方面，以太坊网络目前使用KZG承诺机制验证大规模数据集。工程师未来可通过协议升级将其替换为量子安全的替代方案，虽然这类改动将显著增加工程复杂性，并需要谨慎权衡性能表现，但通过协调升级仍可实现平稳过渡。

钱包安全与零知识证明演进

Buterin将钱包安全与拟议的EIP-8141升级相连接。该升级将赋予账户灵活采用新型签名方案的能力，用户可在必要时迁移至量子安全签名，从而避免强制性的全网签名变更。对于隐私工具和二层网络广泛使用的零知识证明技术，现有量子安全证明方案在验证成本上存在挑战。

为此他提出更长期的解决方案——在EIP-8141框架内引入验证帧机制。该系统可将多个签名与证明压缩为单一组合证明，大幅降低链上验证工作量，在采用量子安全密码学的同时有效控制成本。这些技术路径的提出，标志着以太坊生态系统正在为迎接后量子时代进行前瞻性布局。