Hegotá 之后的以太坊:路线图为何转向后量子安全与零知识证明

Vitalik Buterin 称 Hegotá 将是最后一次常规分叉。EIP-8288 与“精简以太坊”计划说明,抗量子能力和 STARK 为何正主导路线图。

ETHEREUMBLOCKCHAINANALYSIS

Daniel Hartley

10/28/20261 分钟阅读

A high-angle view of a spiral staircase surrounding a central yellow industrial column
A high-angle view of a spiral staircase surrounding a central yellow industrial column

十年来,以太坊一直按照稳定的硬分叉节奏演进,每次分叉打包少量改进。这种节奏即将改变。Vitalik Buterin 表示,Glamsterdam 之后的分叉 Hegotá 很可能是协议迎来多年重构之前的最后一次常规升级,他认为这次重构的规模堪比“合并”(The Merge)。本月围绕 Buterin 参与撰写的 EIP-8288 展开的讨论,让人得以具体了解这场重构包含哪些内容,以及量子计算为何处于其核心位置。

现有签名的问题

几乎每个以太坊账户都由椭圆曲线签名保护。这类签名体积小、验证成本低,但足够强大的量子计算机理论上可以破解它们。这样的机器目前并不存在,对其何时出现的估计也众说纷纭。然而,区块链无法在一夜之间更换密码学方案。迁移数以亿计的账户以及构建于其上的合约需要多年准备,因此研究人员主张,必须在威胁真正到来之前很早就开始行动。

障碍在于成本。后量子签名方案生成的签名比以太坊目前使用的大得多,在链上验证的成本也很高。STARK 证明同样如此,而以太坊在扩容和隐私方面正越来越依赖这类零知识证明。如果把大量签名或证明直接放进区块,网络容量很快就会被耗尽。

EIP-8288 提出了什么

EIP-8288 由 Buterin 与 Thomas Coratger 于 6 月创建,目前仍处于草案阶段。它通过把验证工作移出区块本身来降低成本:交易声明自己依赖哪些签名和证明,公共内存池中的节点持续把它们合并成一个递归 STARK,大约每秒重新聚合一次。只有当区块头包含一个能证明所有已声明依赖均正确的证明时,该区块才有效。网络不必逐一验证成千上万个大体积签名,只需验证一个紧凑的证明。

Buterin 认为,这种通用方案优于为每一种新签名方案或证明系统单独添加预编译合约(即内置的“快捷方式”),这一立场被形容为试图终结以太坊的“预编译之争”。该设计以 EIP-8141 的帧交易为基础,并借用了“精简以太坊”(Lean Ethereum)研究项目的工具。它需要通过硬分叉实施,若干关键参数也尚未确定。

EIP-8288 只是更大议程中的一部分。7 月,在柏林举行的一次研究人员聚会之后,Buterin 发文概述了一场重构:它将涉及交易验证、最终性、数据存储、隐私,并最终触及虚拟机本身,RISC-V 是可能取代 EVM 的候选方案之一。他估计整个过程需要三到四年。以太坊基金会研究员 Dankrad Feist 则回应称,这个时间表太慢,借助 AI 的开发有望将其压缩。这一方向并非以太坊独有。10 月,Starknet 社区投票支持研究将其转型为后量子安全的一层网络,表明量子安全正从学术论文走向整个生态的治理决策。

为何此刻就很重要

有三个理由让这一转变在今天、而不是 2030 年,就与投资者和开发者息息相关。其一是对长期资本的可信度。通过 ETF、托管账户和企业金库持有以太坊的机构,越来越多地追问这一资产将如何应对密码学基础假设的改变。一份公开且有资金支持的计划,正是答案的一部分。

其二是扩容。让后量子签名变得可负担的聚合技术,同样能降低验证零知识证明的成本,从而支持提升主网吞吐量、降低二层网络结算成本的努力。

其三是执行风险。以太坊正试图在汽车行驶中更换引擎:按 10 月下旬价格计算,仅以太币本身的市值就约达 2900 亿美元。本月 Glamsterdam 在测试网上的延期,源于新 Gas 定价与旧合约之间一个不起眼的相互作用,说明微小的改动也可能在现有代码中引发连锁反应。一场触及存储和虚拟机的重构,将带来多得多的此类边缘情况。

接下来关注什么

近期的观察点包括:Hegotá 的最终内容、客户端团队对 EIP-8288 的反应,以及抗量子签名是否会先以用户可自愿选择的可选账户类型推出。从长期看,问题在于以太坊能否在 Buterin 给出的时间框架内交付如此复杂的协议,同时不让开发者社区分裂,也不让新功能开发停滞多年。答案将决定以太坊在本个十年余下时间里的估值逻辑。一个能展示通往抗量子能力和更低验证成本的可信路径的网络,会让长期持有者有理由忽略今年秋天疲弱的价格表现;而一个陷入无休止重新设计的网络,则会给竞争对手留下机会,其中不少对手如今已在宣传更快的最终性和更新的密码学技术。

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