以太坊目標於2029年前打造抗量子攻擊的第1層網絡

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以太坊基金會在彙整來自九個團隊約60位協議專家所提交的397項評估後,公布了62項Hegotá提案的評級結果。

摘要

  • 62項以太坊改進提案已在規劃中的Hegotá網路升級前完成評級。

  • 397項評估由九個協議叢集團隊的研究員、工程師與專家提供。

  • 以太坊協議叢集目標於2029年12月前,使第1層網路具備抵禦量子攻擊之能力。

  • 9月16日將舉行Reddit AMA活動,說明本次評級結果及以太坊協議發展重點。

以太坊基金會於9月7日在X平台發文表示,其協議叢集已發布兩篇文章,分別介紹Hegotá及以太坊底層長期規劃工作。

以太坊對62項Hegotá提案進行評級

其中一篇文章名為《Hegotá EIP意見帖與等級列表》,全面評估所有納入本次升級考量的62項以太坊改進提案。基金會指出,這是協議叢集首度針對單一網路升級所發布的共識等級列表。

約60位來自九個團隊的研究員、工程師與專家共提交397項獨立評級;參與者亦針對意見分歧的提案舉行實時討論,以便各團隊於Hegotá範疇最終確定前,比較各方案之技術優勢、開發成本與潛在衝突。

評級結果並不代表全部62項提案皆會上線主網;此列表僅記錄協議叢集成員對各提案之看法,而客戶端開發者、研究人員及以太坊社群仍持續評估哪些變更可在Hegotá開發時程內完成建置與測試。

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今年8月,crypto.news曾報導Hegotá進展,當時開發者正審視與審查抵抗、原生帳戶抽象化、隱私保護、驗證者經濟模型及Gas定價相關之提案。當時官方元EIP文件僅列EIP-7805(即「強制包含清單之分叉選擇」,FOCIL)為已排定納入之功能。

FOCIL機制允許驗證者委員會發布交易清單,要求區塊建造者必須納入;依設計,若區塊建造者未正確包含清單內交易,驗證者即可拒絕該區塊,從而降低集中式區塊建造基礎設施對交易納入權的影響力。

執行層客戶端團隊亦須於9月10日前提交其偏好的Hegotá提案排序。先前討論涵蓋原生帳戶抽象化之競爭設計、縮短出塊間隔、狀態成長定價、隱私工具,以及驗證者激勵機制調整等提案,但列入討論不保證必然納入。

以太坊公開路線圖目前將Hegotá定於2027年推出,緊接於預計於2026年第四季推出的Glamsterdam升級之後;由於以太坊升級須經實作、開發網路、公共測試網及客戶端協調等階段,方能啟用於主網,故路線圖仍保留彈性調整空間。

量子抗性將於2029年成為一項承諾

協議叢集第二篇文章〈當前與新興優先事項〉列出了延伸至單一硬分叉之外的承諾與研究方向。其中,該叢集已將以太坊第1層抵禦量子電腦攻擊的最終期限定為2029年12月。

以太坊基金會協議協調負責人弗雷德里克·斯萬特斯(Fredrik Svantes)表示,該叢集正「積極推進」最遲於2029年12月實現量子抗性第1層。他在另一次X平台貼文中指出,此承諾將影響團隊對赫戈塔(Hegotá)升級所推薦的提案,以及對其他協議工作的評估方式。

目前以太坊尚不具備量子抗性。其帳戶與驗證者系統所採用的密碼學方法,未來可能遭量子電腦破解;不過基金會的量子抗性文件指出,現有硬體距離執行此類攻擊所需的運算能力仍相去甚遠。

準備工作不僅僅是替換單一演算法。以太坊研究人員已將任務劃分至使用者帳戶、驗證者簽章、共識機制、資料可用性及零知識證明系統等領域,各領域皆具不同效能與遷移需求。

帳戶層面的實驗已展開。今年6月,以太坊研究員尼可(Nico)指出,使用者可透過智慧合約邏輯為每個帳戶新增後量子保護,成本約0.07美元,無需等待硬分叉。該方案採用基於SPHINCS的簽章,但帳戶層保護並不能使整體網路具備量子抗性。

一份於8月24日提交的草案處理遷移的另一環節。依提案設計,替代性驗證者存款合約將接受可變長度公鑰,並為不同簽章系統分配識別碼。

如該存款提案所述,首個識別碼將保留以太坊現有的BLS存款機制,後續識別碼則可支援後量子簽章方案。本提案未指定替代演算法,且以太坊仍需共識層變更,方能驗證與處理任何新系統所產生的簽章。

開發者亦提出一項不可逆遷移開關,待達成共識之過渡期後,即可永久終止新的BLS存款。既有驗證者、質押服務提供者與客戶端團隊須有足夠時間更新基礎設施,此開關方可安全啟用。

赫戈塔將安全性與帳戶變更相結合

原生帳戶抽象化可支援量子安全計畫,讓以太坊帳戶能採用不同交易授權方式。以太坊路線圖指出,可程式化驗證功能可納入社交恢復、支出管控與贊助Gas等機制,同時提供脫離單一固定簽章方案的途徑。

隱私、擴容與證明驗證亦同屬此開發計畫。今年8月,維塔利克·布特林(Vitalik Buterin)更新的以太坊路線圖,將後量子擴容與原生Rollup、更強隱私工具及AI輔助形式化驗證並列。

赫戈塔不會完成該計畫全部內容。階層清單流程旨在為協議團隊提供共通紀錄,明確標示哪些EIP已獲支持、哪些需進一步研究,以及哪些可能因過度複雜而不適用於規劃中的升級。

各提案仍須通過以太坊標準開發流程:客戶端團隊須實作已通過變更、運行開發網路,並啟動公開測試網,核心開發者方能共同敲定主網啟用日期。

美國標準加劇2029年期限壓力

對使用以太坊的美國投資人與企業而言,基金會時程與聯邦政府自身的後量子遷移計畫高度接近。美國國家標準技術研究院(NIST)已要求組織開始替換易受量子電腦攻破的密碼技術。

2024年8月,NIST批准三項後量子安全標準:FIPS 203規範密鑰封裝方法;FIPS 204與FIPS 205則分別規範格點型與雜湊型數位簽章系統。

NIST表示這些標準已可供即時採用,並後續建議組織辨識倚賴脆弱公鑰演算法的系統。其遷移計畫要求高風險系統優先轉移,並於2035年前自NIST標準中全面移除量子脆弱演算法。

以太坊2029年12月承諾並未對ETH持有者、交易所、託管機構或交易所交易產品構成美國法規要求,但確落於美國技術標準機構所訂遷移期間內,為美國基礎設施供應商評估自身密碼系統提供了聯邦層級參考依據。

基金會已規劃於9月16日14:00 UTC在Reddit的r/ethereum社群舉辦問答活動。協議叢集成員將就赫戈塔排名、爭議性提案,以及兩篇文章所述優先事項回答提問。

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