近日，以太坊基金会（Ethereum Foundation，EF）正式推出了全新的专属平台 Post-Quantum ethereum，将多年来的后量子研究成果汇聚一堂。

这不仅标志着以太坊为抵御量子计算威胁迈出了实质性的一步，更向外界释放了一个明确的信号：以太坊的架构设计不仅着眼于未来几十年，更是为了支撑下一个百年的去中心化基础设施。

据报道，其早期密码学研究早在2018年就已启动，目前已有超过10个团队正在测试相关解决方案。

图｜EF公告（来源：X）

01. 为何需要现在行动？

目前的工程路线图预测，能够在密码学层面产生实际威胁的量子计算机将在2030年代中前期出现。虽然距离“量子霸权”打破区块链还有大约8到12年的时间，但对于一个全球性的去中心化网络而言，完成底层的平滑迁移需要耗费数年的协调、工程开发和形式化验证。

量子计算机的杀手锏在于运行Shor算法，它可以破解目前保护数字资产所有权和共识机制的公钥密码学（如ECDSA和BLS签名）。

这意味着，一旦量子计算机成熟，攻击者可以通过暴露的公钥推导出私钥，从而伪造签名并盗取资金。

不过，以太坊团队也澄清了一个常见的误区：所谓的“先收集，后破解”主要针对的是加密的隐私数据，而对于区块链上的历史签名和已最终确认的区块，量子计算并不能直接篡改过去的交易记录，其风险更多是面向未来的伪造和盗窃。

图｜pq.ethereum（来源：pq.ethereum）

02. 重构以太坊的三层防御体系

这项抗量子计划并非一时兴起，其早期密码学研究早在2018年就已启动。目前已有超过10个团队正在测试相关解决方案。以太坊的目标不仅是简单地替换旧系统，而是借此机会让网络在长期运行中变得更强大、更简洁、更去中心化。

当前的初步预估显示，以太坊Layer 1的重大抗量子升级有望在2029年准备就绪。这一转型被深度整合到了以太坊更宏大的“strawmap”路线图中，涵盖了Consensus Layer、Data Layer和Execution Layer的全方位升级：

Consensus Layer： 目前验证者使用的BLS签名将被替换为基于哈希的抗量子替代方案（即 leanXMSS）。由于抗量子签名的体积更大且缺乏原生的聚合特性，以太坊正在开发一种使用极简zkVM（leanVM）的基于SNARK的聚合方法，以在极其严苛的时间限制下恢复网络的可扩展性并保持高效出块。

Data Layer： 探索并确保抗量子环境下的数据可用性（Data Availability），未来将支持抗量子Blob（PQ blobs）的处理。

Execution Layer：重点保护用户账户。以太坊将通过“账户抽象（Account Abstraction）”技术，允许用户平滑过渡到量子安全的认证方式，而无需经历破坏性的强制升级。路线图规划了从引入抗量子签名预编译，到实现抗量子交易，再到签名聚合的逐步演进。

图｜EF 架构内部的大致共识，会随着研究、实施和社区治理的发展而有所调整（来源：pq.ethereum）

03. 生态协作与未来规划

在量子威胁下，最容易受到攻击的是那些已经暴露了公钥的高价值目标，包括活跃的用户账户（EOA）、交易所热钱包、跨链桥操作密钥以及协议管理员多签钱包。

那么，那些从未发起过交易、仅仅接收过资金的“沉睡钱包”安全吗？答案是肯定的，只要公钥未暴露，它们就不会直接受到量子攻击的威胁。

有趣的是，与比特币网络中约5%的早期休眠资产（包括中本聪的百万比特币）面临潜在风险不同，以太坊中未受保护的早期休眠资金仅占总供应量的约0.1%。

这种微小的风险敞口使得以太坊社区在面临“如何处理无法迁移的资产”这一治理难题时，选择“不干预（do nothing）”策略显得更具可行性。

以太坊在抗量子迁移中坚持的一个核心原则是“密码学敏捷性（Cryptographic agility）”——即在不破坏网络稳定性的前提下，保持核心原语的可升级能力。

面对尚未完全成熟的抗量子密码学标准，过早地锁定某一种特定算法可能会带来不可预知的性能瓶颈或安全漏洞，因此保持架构的灵活性至关重要。

为了汇聚全球智慧，以太坊基金会不仅在平台上开源了大量的研究论文、技术规范（如leanSpec、leanSig等），还计划于2026年10月9日至12日在英国剑桥举办第二届 Post-Quantum Research Retreat。该活动将设立研究员、开发者和机构三大专场，重点攻克形式化验证、多客户端互操作性、零知识证明聚合系统以及组织的抗量子风险评估等前沿课题。

引用：

[1]https://x.com/ethereumfndn/status/2036464704235692454

[2]https://coinpedia.org/news/ethereum-rolls-out-post-quantum-security-plan-after-years-of-research/

[3]https://pq.ethereum.org/

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