旧密码学的终结:以太坊如何为量子计算时代做准备

cryptonews.ru發佈於 2026-08-25更新於 2026-08-25

文章摘要

以太坊开发者提出一项新提案,旨在重构质押存款系统,以提前应对未来量子计算机对现有加密技术的潜在威胁。该提案于2026年8月23日发布,核心目标是使系统能够灵活支持不同类型的密钥,为向抗量子加密算法过渡做好准备。 目前,比特币、以太坊等大多数加密货币的安全依赖于椭圆曲线密码学。虽然现有计算机无法破解,但量子计算机因其独特原理,未来可能具备从公开密钥推导出私钥的能力,从而伪造签名。 关于威胁的紧迫性,各方评估不一。2026年3月谷歌的一项研究显示,破解比特币和以太坊加密所需的量子比特数预估大幅降低,使威胁显得更近。然而,亦有观点认为实质性威胁至少还需十年。不论如何,以太坊、Solana等主要区块链已开始未雨绸缪,测试或规划抗量子方案。 新提案的具体改变包括:1)新存款合约将支持多种类型和更长的密钥(最高8192字节),并为每种加密方案设置标识符;2)存款数据的传输方式改为通过执行层与共识层之间的专用通道进行,这对普通用户无感;3)设定了三阶段切换机制,确保从现有格式到新格式的过渡是可控、渐进的,而非一次性完成。 需要指出的是,以太坊面临独特的“静态数据”攻击风险:一旦公钥随交易上链便永久暴露,攻击者未来可用强大的量子计算机根据链上历史数据反推私钥。新提案并未直接解决此历史遗留问题,其重点是构建支持未来更换签名算法的基础设施。 目前该提案尚处于草案阶段,无具体实施时间表,但其出现表明行业正主动为后量子时代进行技术铺垫。

以太坊开发者提出了一种接收权益质押存款的新方法——参与者通过此系统锁定其ETH,以成为验证者并验证交易。此变更的主要目的是预先防御量子计算机,后者未来理论上可能破解现代密码学。该提议于2026年8月23日由开发者凯文德雷·韦德伯恩 (Kevaundray Wedderburn)、汤姆·旺巴甘斯 (Tom Wambsgans) 和托马斯·科拉杰 (Thomas Coratger) 发布。

为何需要这样做

目前,比特币、以太坊及大多数其他加密货币的安全性依赖于椭圆曲线密码学。简单来说:这是一种数学机制,它允许证明某笔转账确由钱包所有者发送,同时无需泄露其私钥。目前尚无任何现有计算机能够破解这种保护。

问题在于,量子计算机的构造原理与传统计算机截然不同,并且能快数千倍地解决某些数学问题。如果此类机器变得足够强大,它将能够根据公钥计算出私钥,从而伪造他人的签名。

这离我们有多近

对此意见不一。2026年3月,谷歌发布了一项研究,指出破解比特币和以太坊的密码学将需要不到50万个量子比特——这比之前的估计少20倍。换句话说,过去一年中对现实威胁的评估明显更接近了。

与此同时,Strategy 创始人迈克尔·塞勒 (Michael Saylor) 认为,至少在十年内,比特币还不会面临真正的威胁——据他称,网络安全专家对此有共识。分析公司 Grayscale 也持类似立场:据其评估,对投资者而言,量子威胁目前更多是关乎对系统的信任问题,而非比特币当前面临直接技术危险。

无论如何,大型区块链网络并未坐等问题成真。Solana 和 XRP Ledger 已经在测试后量子保护,而以太坊基金会早在2026年2月就公布了其向新密码学过渡的路线图——规划了未来数年。

新提案改变了什么

新的存款合约使系统更加灵活:它能够接收不同类型和长度的密钥——最长可达 8192 字节,而不仅仅是当前使用的格式(48字节)。每笔存款都会有自己的标签——方案标识符,用以显示具体使用了哪种类型的密码学。标签“0”被指定给当前的密钥格式——即所有现有验证者正在使用的格式。其他标签目前尚未分配:当开发者选定具体的后量子算法时,会将其分配给它们。

存款数据进入网络的方式也发生了变化。存储存款记录的方式由旧方法改为,通过网络中两个层级——执行交易和达成共识并确认交易的层级——之间的独立消息通道传递。这是引擎盖下的技术重构,不影响普通用户如何存入资金。

并且设置了保险丝——一个三级切换模式。最初,新存款接收功能被禁用。然后网络启用当前的密钥格式——它将继续像以前一样工作。只有在第三阶段,通过未来单独的升级,旧的格式才会被永久关闭——且无法恢复。这是有意为之:向新密码学的过渡必须是可控和可预测的,而非突然的瞬间切换。

最终结果

目前这只是一个草案,具体实施日期尚未确定。但此类提案的出现本身就表明:行业正在提前规划向后量子保护的过渡,远在量子计算机成为现实威胁之前——以防像谷歌三月那样的评估继续将威胁时间线推近。

AI观点

从机器数据分析的角度来看,这项新技术提案背后的逻辑,HashTelegraph 已经通过谷歌三月的研究进行过剖析:以太坊在结构上易受所谓的“静止状态”攻击。账户的公钥一旦在交易中被公开,就会永久可见于区块链中——攻击者无需事先拦截任何信息,只需等到量子计算机变得足够强大时,从链上已积累的数据中计算出私钥即可。以太坊在这一点上与比特币有根本区别,后者的风险仅限于交易本身的狭窄时间窗口。

新的存款合约并未直接消除这种威胁——它只是为签名算法的更换准备了基础设施。对于已经公开的数百万现有账户密钥,格式的灵活性是否足以提供足够保护,或者是否需要单独的轮换机制,这是一个超出提案本身范围的问题。

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Q为什么Ethereum需要更新其质押存款系统以应对量子计算?

A因为量子计算机的理论能力可能在未来破解目前保护以太坊等加密货币的椭圆曲线密码学。通过提前升级到一个能适应多种加密算法的灵活存款系统,Ethereum可以未雨绸缪地防御这种潜在的未来威胁。

Q根据文章,2026年Google的研究在评估量子计算威胁方面有什么新发现?

AGoogle在2026年3月发布的研究表明,破解比特币和以太坊密码学所需的量子比特(Qubits)数量可能少于50万个,这比之前的估计减少了20倍。这意味着量子计算威胁被认为比一年前更接近现实。

QEthereum提议的新存款合约有哪些主要技术改进?

A新存款合约的主要改进包括:1) 能够接受不同类型和长度(最高8192字节)的密钥,而不仅仅是现有的48字节格式。2) 引入了标识所用加密方案的“方案ID”标签。3) 存款数据通过执行层和共识层之间的新消息通道传输,进行了底层技术重构。4) 设计了一个三阶段的受控切换机制,以确保平稳、可预测的过渡,而不是一次性硬切换。

Q文章中提到,从人工智能(机器数据分析)的角度看,Ethereum面临什么样的独特量子威胁?

A从人工智能数据分析的角度看,Ethereum因其架构而特别容易受到一种“静止状态”攻击。以太坊账户的公钥一旦在交易中公开,就会永远记录在区块链上。攻击者无需预先拦截任何信息,只需等待量子计算机足够强大后,即可从链上已累积的公开数据中反推出私钥。这与比特币的风险主要局限于交易进行时的短暂窗口期有根本区别。

Q新的存款合约提案能完全解决Ethereum面临的量子威胁吗?为什么?

A不能完全解决。文章指出,新合约的主要作用是为未来更换签名算法做好基础设施准备。它本身并不能解决“静止状态”攻击的核心威胁,即数百万现有账户已公开的公钥所面临的长期风险。这个问题可能需要单独的密钥轮换机制来处理,超出了当前存款合约提案的范围。

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