BNB Chain 展示量子防禦可行,代價是吞吐量下降 40%

BNB Chain 展示量子防禦可行,代價是吞吐量下降 40%

BNB Chain (BNB) 在 BSC 上測試了 後量子密碼技術,並確認方案可行,但由於簽名大小暴增約 37 倍,整體吞吐量大約下跌 40%。

BSC 遷移報告重點

BNB Chain 發佈《BSC 後量子密碼遷移報告》,評估網路如何將現行舊式密碼系統,換成具量子抗性的替代方案。

團隊測試了兩種替代方案:ML-DSA-44,即 NIST 於 2024 年在 FIPS 204 標準化的晶格型簽名機制,以及用於驗證者共識投票的 pqSTARK 聚合。

跨區域測試顯示,在新設定下吞吐量由每秒 4,973 筆交易降至 2,997 筆。交易大小由約 110 位元組膨脹至約 2.5 KB,而簽名本身則由 65 位元組躍升至 2,420 位元組。

在相同負載下,區塊大小由約 130 KB 上升至接近 2 MB。不過,在所有測試場景中,中位數最終確定延遲仍維持在兩個 slot 之內。

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驗證者聚合表現穩定

智能合約活動受影響較小,因為相關交易本身就帶有較大型的負載。開發者在報告中指出,最大的效能衝擊來自跨區域資料傳輸,而非簽名驗證本身。

pqSTARK 證明系統則交出了報告中最引人注目的結果。

六個驗證者簽名合共 14.5 KB,可壓縮成約 340 位元組的單一證明,達到 43 比 1 的縮減,在密碼負載大幅提升的情況下仍能維持共識效率。

在部分跨區域測試中,最慢 1% 的區塊確認時間被拉長至 11 個 slot,較大的區塊在節點之間傳播所需時間更久。

量子威脅時間表

BNB Chain 將這次工作定位為概念驗證,而非正式上線,表示,網路及資料層的吞吐量限制仍是主要障礙。報告同時指出,P2P 握手以及 KZG 承諾並未納入本次範圍,這部分需要與 Ethereum 生態進行更廣泛的協調。

遷移主要是為應對 Shor 演算法——一種量子方法,可破解目前大多數區塊鏈所依賴的橢圓曲線密碼學。

研究界普遍預估具「密碼學相關能力」的量子電腦大約還有 10 至 20 年才會出現,不過 Google 的研究在 2026 年 3 月發表時就曾指出,針對 ECC 系統的可行攻擊或許在 2029 年前就會浮現。

其他網路近期亦朝同一方向行動。NEAR Protocol 本月稍早已推出 ML-DSA 簽名,TRON 則在 4 月宣佈啟動後量子計劃,而 Ethereum 也已承認需要進行類似升級,但尚未訂立正式時間表。

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