V神公开以太坊量子抗性路线图 直指当前面临量子电脑威胁的四大脆弱环节

币圈子(120btc.CoM)：以太坊共同创办人Vitalik Buterin于2026年2月27日在X平台发表一篇重要贴文，详细阐述以太坊面对量子电脑威胁的「量子抗性路线图」。这篇贴文系统性地分析了目前以太坊协议中四个易受量子攻击的关键部分，并提出逐步升级的技术方案，强调虽然挑战存在，但透过STARK、杂凑基签章、本土帐户抽象化(native AA)以及递回证明聚合等创新，以太坊有能力在量子时代维持安全与可用性。

以太坊目前的四个量子脆弱环节

Vitalik明确指出，以太坊现阶段有四个核心元件容易受到量子电脑(尤其是具备足够规模的Shor演算法)破解：

• 共识层的BLS签章

• 资料可用性(KZG承诺与证明)

• 外部拥有帐户(EOA)的ECDSA签章

• 应用层的零知识证明(ZK proofs，使用KZG或Groth16)

Vitalik强调，这些部分若不升级，一旦量子电脑成熟，将可能导致签章伪造、资料完整性受损或隐私泄露等严重风险。

共识层签章的升级路径

针对共识层，Vitalik提出「Lean consensus」方案，将BLS完全替换为基于杂凑的签章(例如Winternitz变体)，并利用STARK进行聚合验证，以大幅降低量子风险。

在达到完整Lean finality前，可先实现「Lean available chain」，此阶段签章数量较少(每slot约256–1024个)，暂时无需STARK聚合即可运作。

关键挑战在于选择「以太坊最后的杂凑函数」。传统杂凑(如SHA-256)太慢，而Poseidon系列近期安全分析受质疑。可能选项包括：

• Poseidon2加额外轮数，或混入非算术层(如Monolith)

• 较旧但更安全的Poseidon1(速度慢约2倍)

• BLAKE3等高效传统杂凑

资料可用性(DAS)的量子防护策略

目前资料可用性高度依赖KZG进行erasure coding。若转向STARK，需面对两个难题：

• 2D DAS依赖KZG的线性特性，STARK无法直接支持；但以太坊目前倾向将1D DAS(PeerDAS)做到极致，不追求过高规模资料层。

• STARK证明erasure coded blobs正确性时，证明大小可能超过blob本身，需依赖递回STARK或其他替代技术。

Vitalik总结：方案可行，但工程工作量庞大。

EOA签章与帐户抽象化的解决方案

解决EOA ECDSA问题的明确方向是引入「本土帐户抽象化」(native AA)，让帐户能原生支持任意签章演算法。然而，量子抗性签章验证成本高昂(ECDSA仅需约3000gas，量子抗性签章可能达200kgas)。短期可采用杂凑基签章(约200kgas)；长期则依赖lattice-based签章搭配向量数学预编译(vectorized math precompiles)，大幅降低gas成本。终极方案是协议层的递回签章与证明聚合，将额外开销降至接近零。

零知识证明与递回聚合的未来愿景

目前ZK-SNARK约300–500kgas，量子抗性STARK则高达10Mgas，对隐私协议与L2不可接受。解决之道同样是协议层递回聚合。Vitalik特别提到EIP-8141：交易可包含「validation frame」，仅能读取calldata进行验证，不碰外部状态。此设计允许用单一STARK取代区块内数千个validation frame，将数MB的签章或证明压缩上链。

更进一步，他设想证明可在mempool层每500ms产生一次，由节点传递有效交易+证明，开销固定且极低。此机制不仅解决量子问题，也大幅提升整体扩展性与隐私。

整体来看，Vitalik Buterin的这篇贴文不仅是技术路线图，更展现出以太坊对量子威胁的严肃态度与前瞻规划。透过分阶段、可管理的升级，以太坊有望在量子电脑真正到来前完成全面防护，巩固其作为最安全、最去中心化智能合约平台的地位。这也为整个加密生态树立标竿，提醒业界量子安全已不再是遥远议题，而是迫切需要行动的现实挑战。