BNB Chain 展示量子防禦有效,但吞吐量下滑 40%

BNB Chain 展示量子防禦有效,但吞吐量下滑 40%

BNB Chain (BNB) 在 BSC 上測試了 post-quantum cryptography(後量子密碼技術),並證實其運作正常,不過在此設定下,隨著簽名尺寸膨脹為原本的 37 倍,整體吞吐量大約下滑了 40%。

BSC 遷移報告重點

BNB Chain 發佈《BSC 後量子密碼遷移報告》,評估網路如何將既有的傳統密碼系統,替換為具備抗量子能力的方案。

團隊測試了兩種替代方案:ML-DSA-44,也就是美國 NIST 於 2024 年在 FIPS 204 標準下制定的格基簽名機制;以及用於驗證者共識投票的 pqSTARK 聚合方案。

跨區域測試顯示,在新架構下,吞吐量從每秒 4,973 筆交易下降到 2,997 筆。交易大小則從約 110 位元組暴增到約 2.5 KB,而簽名本身則從 65 位元組跳升到 2,420 位元組。

在相同負載下,區塊大小從約 130 KB 攀升到接近 2 MB。不過,中位數最終確認延遲在所有測試情境中仍維持在 2 個 slot 不變。

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驗證者聚合表現穩定

由於智慧合約交易本身就攜帶較大的資料負載,其執行速度受到的影響相對較小。根據開發者在報告中的說明,最大的性能衝擊主要來自跨區域資料傳輸,而非簽名驗證本身。

在這份報告中,pqSTARK 證明系統交出了最引人注目的成果。

六個驗證者簽名合計 14.5 KB,經由 compressed 後,被壓縮為約 340 位元組的一個單一證明,達到約 43 比 1 的縮減比例,即使在更重的密碼負載下,也得以維持共識效率。

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

量子威脅時間表

BNB Chain 將這項工作定位為概念驗證,而非正式上線部署,並表示,網路與資料層的吞吐限制仍是目前的核心障礙。報告同時指出,P2P 握手流程與 KZG 承諾並未納入本次測試範圍,未來需要與 Ethereum 生態系進行更廣泛的協調。

此次遷移關注的是 Shor 演算法——一種能破解目前多數區塊鏈所採用橢圓曲線密碼(ECC)的量子演算法。

多數研究人員普遍認為,具「密碼學相關」能力的量子電腦大約還有 10 到 20 年才會出現,不過 Google research 在 2026 年 3 月發表的研究則指出,對 ECC 系統具實際威脅的攻擊,可能在 2029 年前就會浮現。

其他網路近期也朝相同方向邁進。NEAR Protocol 本月稍早已部署 ML-DSA 簽名,TRON 在四月宣佈啟動後量子計畫,而 Ethereum 亦已承認需要類似升級,但尚未訂出正式時程。

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