LayerZero 推出 Akita 將量子安全證明壓縮至 65KB

Inside a16z crypto's Jolt prover sits Akita, LayerZero's lattice-based post-quantum scheme behind the new Lattice Jolt (Image: Shutterstock)
Inside a16z crypto's Jolt prover sits Akita, LayerZero's lattice-based post-quantum scheme behind the new Lattice Jolt (Image: Shutterstock)

LayerZero 推出全新後量子密碼方案 Akita,並已整合到 a16z crypto 的 Jolt 證明器內,將零知識證明大小壓縮至最低約 65KB。

重點概要:

  • Akita 是首個可用於生產環境、專為零知識證明系統設計的格基(lattice-based)承諾方案。
  • a16z crypto 以 Akita 為核心重寫 Jolt 虛擬機,並以 Lattice Jolt 之名發佈。
  • 新架構令證明速度提升約 2 至 3 倍,同時計算端所需記憶體大致減半。

Akita 大幅縮減後量子證明體積

這間跨鏈互操作性公司在 9 月 9 日於官網公布 Akita,形容它是同類型中首個「可上線」的基礎原語,由 LayerZero 聯同卡內基美隆大學及南加州大學研究人員共同開發。

Akita 在整個證明系統中負責單一關鍵工序:對某次計算的紀錄作出「承諾」,再向外部驗證者證明該紀錄無誤。只要將這一環替換為具量子安全保護的版本,其餘元件本身已被視為足以抵抗量子攻擊,整條技術堆疊因而獲得保護。

Jolt 其餘設計幾乎維持不變。

a16z crypto 已將 Akita 整合進其開源零知識虛擬機,並以 Lattice Jolt 名義發佈,同時棄用自推出以來沿用的橢圓曲線方案 Dory。
在 Lattice Jolt 下,證明大小約為 65 至 80KB,相比現時生產環境普遍使用、以雜湊為基礎的後量子證明系統動輒 200KB 以上,體積壓縮約 2 至 8 倍。
相關程式碼已開源,而 Jolt 亦是 LayerZero 正開發、擬推上主網的區塊鏈項目 Zero 的底層組件。

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a16z Crypto 為何押注「格基數學」

風險投資公司 a16z 的 Justin Thaler 及三名同事在一篇文章中指出,與雜湊主導的設計相比,以格基為基礎的假設在速度及證明大小上更具優勢,而雜湊路線本身亦隱含不少額外假設。
Akita 建基於 Module-SIS 問題,該問題已被美國國家標準與技術研究院(NIST)採用,用於後量子簽名及金鑰交換標準。

使用橢圓曲線時,Jolt 必須在 256-bit 有限域上運算;採用格基方案後,在維持同級安全性的前提下,所需位寬可減半,而證明器大部分時間正是花在進行大數乘法上。
根據測試,Lattice Jolt 在一般手提電腦上,每秒可處理約 200 萬個處理器周期運算,較原先約 100 萬翻倍增長;若啟動 Apple 的圖像處理器(GPU)加速,更可突破每秒 1,000 萬周期。實測同時顯示,每個周期的記憶體消耗由約 300 bytes 降至 200 bytes。

不過,現階段版本距離「完全零知識」仍有一段距離,對於需要強隱私保護的應用而言,這仍是一個待解決的缺口。

加密市場面對 2029 量子時限

以太坊 (ETH) 開發者近日訂下新時限,計劃在 2029 年 12 月前,為基礎層引入量子抗性,與 GoogleCloudflareMicrosoft 等科企已採納的遷移目標大致看齊。
同一周,Coinbase 亦在史丹福大學召集開發者、託管機構及硬件錢包廠商,討論 比特幣 (BTC) 未來應採用哪一類簽名方案;會議在封閉門檻下舉行,最終並未就單一路線達成共識。
比特幣目前尚未訂立正式的量子遷移時間表,令零知識證明系統及基礎設施團隊成為率先試水溫的一群。

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Aliasgar Juzar

Aliasgar 是 Yellow.com 的副作者,負責報道加密貨幣、人工智能,以及支撐兩者的基礎設施。他在進入寫作之前曾在行業的另一端工作六年,為包括 Ignite、Informal Systems、Akash 和 Warden 在內的協議構建和支援開發者工具,其中大部分工作都在 Cosmos 生態系統內完成。他擁有電腦科學碩士學位,曾推出自己的產品,目前在德國撰文。

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