以太坊(ETH)开发者提议采用8,192字节密钥的抗量子存款合约

存款合约重写开辟后量子路径

以太坊(Ethereum,ETH)——按市值计算最大的山寨币——正在为质押层抵御量子计算做准备。开发者于本周一提交了一份草案提案,拟重建网络验证者存款合约。该合约是用户锁定以太币、取得验证者资格的入口。现有代码固化了BLS12-381签名方案(一种基于椭圆曲线的聚合签名机制),公钥只有48字节,签名元数据96字节,面对后量子方案所需的更大密钥几无扩展空间。新设计下,每笔存款最多可携带8,192字节的密钥或凭证元数据,并要求标注所用密码学方案,其中0号标签保留给BLS;后量子密钥的具体构造则交由未来EIP另行定义。合约设有三种运营状态:禁用、BLS启用、BLS退役。作者特别注明,一旦系统调用将合约推入退役状态,后续任何调用都无法重新开启BLS入职流程。该拉取请求目前仍是草案,等待EIP编辑审核,合约地址、部署代码及两个激活时间戳均标记为“未定”。三位作者之一的Thomas Coratger同一天在斯坦福密码学家Dan Boneh的后量子图景分析基础上发布推特长文:NIST标准化的无状态哈希签名每份约8KB,恰好接近新合约8,192字节的上限;而紧凑型哈希签名虽然体积较小,对一次性计数器的要求却极为苛刻——计数器一旦重用,签名者私钥即告暴露。Coratger写道:“后量子密码学并非一次简单升级。”以太坊基金会在过去一年成立专职团队,规划向后量子密码学的迁移路径。量子安全公司Project Eleven今年5月的报告估算,到2033年出现能破解椭圆曲线签名的量子计算机的概率高于五成,2030年同样可能;报告还发现,超过65%的以太坊供应量存放在公钥已上链的钱包中。

网络当前约有4,240万枚ETH处于质押状态,截至周三价值约1,040亿美元,所有验证者密钥均采用最终将被退役的BLS格式。BLS方案的核心吸引力在于聚合——它能把数十万条签名压缩为一条,正是这种压缩能力让以太坊共识成本保持在低位。但该技术建立在椭圆曲线数学之上,足够强的量子计算机运行Shor算法(量子环境下分解大数、破解离散对数的算法)即可拆解,使攻击者得以伪造验证者签名。由于现有存款合约只接受固定尺寸、硬编码的BLS密钥,即便各方明天就某个抗量子签名方案达成一致,网络也无法立即换装;草案的解法是为每笔存款标记其密码学方案,未来标签同样向尚未诞生的方案开放。若获采纳,合约上线初期BLS入职仍保持启用,替代方案并行注册;之后的一次社区投票可永久禁止新BLS存款——现有验证者继续保留,但新进入者将无法再以BLS密钥入职。草案同时弃用2022年质押上线以来沿用的存款处理框架,把存款迁移至已经负责提款和验证者变更的新系统。这一轮推进可追溯至谷歌Quantum AI今年3月的研究,该研究列出了五个针对以太坊的量子攻击向量,并估计超过1,000亿美元的资产可能暴露于钱包、质押平台、智能合约和二层网络之中。以太坊基金会当前将核心协议变更目标定在2029年前后,验证者端改革只是更大迁移的一半:拟于今年晚些时候Hegotá升级中引入的EIP-8141(帧交易提案)可让普通账户在不更换地址的前提下,更换授权交易所用的密码学。仓库维护者已建议将本提案编号为EIP-8394。

这份草案尚不构成完整升级:合约地址、字节码和激活时间戳均未敲定,后量子方案留待未来EIP。但它明确划定了迁移形态——执行层与共识层的协调分叉、凭证上限从96字节扩展到8,192字节,以及一个让BLS在系统调用触发不可逆退役前持续运行的三态开关。对节点运营者而言,当前无需重新配置;对4,240万枚质押ETH来说,尚未设计的第二阶段迁移已进入倒计时。这与代币空投有本质区别——空投只是向地址分发资产,而本次变更触及签名算法的根基;其影响也比钱包用户熟悉的盲签风险更深入底层:盲签风险发生在用户与恶意合约交互时,密钥格式迁移则发生在协议基础设施层,涉及每一个验证者的入场与退出。2029年的时间表由密码学里程碑推进,而非熊市周期所能左右。