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就在這個月,以太坊基金會研究員 Justin Drake 在 X 上丟出一個讓整個幣圈坐立難安的警告:保護比特幣跟以太坊的 ECDSA 簽章,最壞情況下可能「數月內、而非數年內」就被 AI 破解,比量子電腦的 Q-Day 還早。
這篇貼文,截至目前為止已經累積了約 650 萬次瀏覽,相當驚人。但更讓人訝異的是,他的警告,確確實實讓幾條公鏈的幣價「動了起來」?
▌延伸閱讀:AI 會比量子更早破解你的錢包! 研究員警告數月內恐被破解,投資人如何自保?
原因正是 Drake 發文之後,市場開始回頭密集檢視各條公鏈到底準備到哪,而已經積極做準備的區塊鏈,自然會被市場視為某種利好。而其中,有兩條抗量子進度值得關注的區塊鏈,給出了兩種完全不同的解方。
一個條 Starknet。他在 Drake 發文隔天宣布,正在考慮脫離以太坊、自立成為一條 Layer 1,理由只有一個:不想再等以太坊;另一個條 NEAR,他不用宣布什麼,因為早在今年 7 月,就已經把抗量子簽章放上了主網。
這篇文章,我們就來仔細拆解:抗量子為什麼突然從數年後的議題變成搶時間的競賽、Starknet 想脫離以太坊的盤算與爭議、NEAR 已經上線的技術能做防禦什麼程度,以及這兩條路各自有什麼優劣勢?
先快速複習一下,近期為什麼大家會這麼緊張。
比特幣跟以太坊都靠 ECDSA 這套簽章機制,來確認一筆交易真的是錢包主人發出的。一個地址只要簽署過任何一筆轉出交易,他的公鑰就會永遠留在鏈上。
在正常情況下這沒有問題,因為從公鑰反推私鑰的難度大到幾乎不可能。但只要有人找到方法跨過這道門檻,所有公鑰曝光過的地址,裡面的資產都可以被直接搬走。
我們先前在抗量子專題裡談過,過去大家擔心的是量子電腦,而且普遍把這件事當成好幾年後的事。Drake 這次的警告,改變的不是威脅本身,而是時間感:他認為 AI 帶來的數學突破,可能讓這一天提早好幾年到來。
問題是,一條區塊鏈使用的加密技術,不是說哪天想換就能馬上換。一條公鏈要把底層機制換掉,必然會牽涉到錢包、節點、跨鏈橋和各種正運行其上的應用,技術要升級,這些通通都得跟著升級。
而以太坊目前的規劃,是在 2029 年底前完成 L1 的全面抗量子,倘若 Drake 口中「最壞情況」成真,拖到 2029 年才做好防禦,可能已經太晚了。
這個時間差,對建在以太坊上的 Layer 2 們來說尤其麻煩。因為無論是使用那種擴容技術,大部分 Layer 2 的安全基礎本來就是以太坊本身,就算自己先盡可能的進行升級,只要底層的以太坊技術沒跟上,整條鏈就不算真正的安全。
換句話說,Layer 2 的抗量子進度,基本上要看以太坊臉色。
10 月 8 日,StarkWare 共同創辦人兼執行長 Eli Ben-Sasson 在 X 上向他的追蹤者提出一個問題:如果 Starknet 為了「後量子時代的靈活性」而轉型成為 Layer 1,是好主意還是壞主意?
就在發問不到幾分鐘後,Starknet 官方帳號就接著表示,他們正在積極考慮成為一條 Layer 1,目標是在 2027 年成為第一個完全抗量子的網路,顯然不是隨便說說想想而已。
有趣的是,Ben-Sasson 在貼文中直接借用了研究員 Drake 提出的「碉堡模式」。他認為量子威脅可能比大家想的近得多,而 AI 進步的速度也快到超出大部分人的消化能力,兩件事疊加之下,公鏈有責任盡快讓自己的加密技術升級,以經得起量子 + AI 時代下的雙重壓力測試。
他同時也列出了一條公鏈要達成這件事的三個條件:用對的加密技術、具備隨時更換加密技術方案的能力,以及成為一條 Layer 1。按照他的說法,Starknet 前兩項都有了,只差最後一項。
而為什麼前兩項 Starknet 已經都有?關鍵就在於他的證明機制。
比特幣跟以太坊用的 ECDSA,全名是「橢圓曲線數位簽章演算法」。橢圓曲線是一種特定的數學曲線,安全性基本上就是建立在數學難題上:知道公鑰,卻很難反推出私鑰。這道題對一般電腦來說幾乎無解,但量子電腦有一套專門的演算法(Shor 演算法),剛好能有效率地解開這類問題。
這也是為什麼大家說量子電腦會「破解」ECDSA,而不只是算得比較快。(對具體的機制有興趣,可以參考我們先前的量子專題)
▌延伸閱讀:量子電腦真的能破解比特幣嗎?分析各區塊鏈如何抗衡量子技術
但雜湊函數則是另一回事。雜湊函數是單向的,資料丟進去會得到一串固定長度的結果,但沒辦法從結果倒推回原本的資料。
量子電腦面對雜湊函數,目前已知最有效的方法(Grover 演算法)只能加快暴力嘗試的速度,效果大約是把安全強度砍掉一半。這聽起來很多,但只要把雜湊結果的長度加長,就能把安全強度再提升回來。
白話話說,量子電腦對橢圓曲線是直接拆門,對雜湊函數只是撬得比較快,而後者可以靠加厚門板擋住。
Starknet 用的 ZK-STARK 證明系統,安全性只依賴雜湊函數,這在零知識證明領域其實不算常見,不少零知識證明系統其實同樣建立在橢圓曲線上,量子技術一成熟可能就得整套重做。而STARK 則從一開始就避開了這個問題,這就是 StarkWare 所說的「架構優勢」。
另一個優勢,在於 Starknet 的帳戶設計。Starknet 上的每個帳戶本身就是一個智能合約,要用哪種簽章來驗證交易,由帳戶自己決定,不是寫死在協議裡。所以要換成抗量子簽章,不必等整條鏈一起升級。
今年 4 月,Starknet 開發者就已經推出一款名為 S2morrow 的抗量子錢包,用 Falcon-512 取代傳統的橢圓曲線簽章。這種想換就換的彈性,恰好滿足了 Ben-Sasson 說的第二個條件。
至於網路裡剩下還用到橢圓曲線的地方,StarkWare 在今年 6 月 30 日就公布了一份路線圖,宣布將會分成三階段來處理。
・換掉 Pedersen 雜湊:Pedersen 雖然叫雜湊,底層其實也用到橢圓曲線,所以要改成 BLAKE2,範圍涵蓋狀態承諾、合約地址跟網路設定
・共識簽章改用抗量子方案:驗證節點使用的簽章,計畫改成 Falcon-512 這類抗量子簽章
・提供遷移工具:讓既有的合約能跟著搬到新的密碼學上
Ben-Sasson 當時還用了「橢圓曲線的錯覺」來形容業界的心態:很多人以為建立在橢圓曲線上的區塊鏈,不做任何改變也能一直安全下去。
但那份路線圖也具體點出了一件事:Starknet 跟以太坊之間的連接,包括跨鏈訊息、以及他上傳到以太坊的區塊資料,這些部分都得等以太坊自己完成遷移,才能跟著解決。
用比喻來說,就算 Starknet 把自己家裡全部翻新,大門真正的鎖還是以太坊在管。而如今他決定成為 Layer 1,就是要把大門的鑰匙的掌控權拿回自己手上!
而市場對此相當捧場,Starknet 的代幣 STRK 在這個消息傳出後,一度上漲約八成。
但這個計畫也引發不少反彈,有分析師直接批評這是在跟以太坊切割,相當於是離開以太坊生態系。畢竟 Starknet 一直是以太坊擴容藍圖裡的重要成員,現在卻以「以太坊太慢」為理由考慮出走,意味相當微妙。
(不過需要要提醒的是,這件事目前還停在「考慮」階段。Starknet 沒有提出正式提案,也還沒有投票,而他的協議層變更都必須經過治理流程核准。2027 年只是一個目標,不是肯定會執行的承諾。)
相較於 Starknet 還在討論要不要搬家,另外一個老牌公鏈 NEAR 選擇走另一條路:多說無益,直接做。
今年 7 月 20 日,NEAR 透過 2.13 版的網路升級,在主網啟用了抗量子簽章,採用的是美國國家標準暨技術研究院(NIST)核准的 ML-DSA,一種以「格」為基礎的密碼學方案。
美國國家標準暨技術研究,是負責制定美國政府加密標準的機構,全球的銀行、科技公司跟政府系統,大多跟著他的標準走。
為了因應量子電腦,NIST 花了好幾年公開徵選,讓全世界的密碼學家輪番攻擊各種候選方案,最後在 2024 年正式公布第一批「抗量子密碼學標準」。ML-DSA 就是其中專門用來做數位簽章的那一套,原本的名字叫 Dilithium。
換句話說,NEAR 用的不是自己發明的方案,而是目前國際上「公信力最高」的那一個。
至於什麼是「格」?你可以把格想像成一張由規律排列的點組成的網,只是這張網不是平面的,而是有好幾百個維度。
這套簽章的難題大致是這樣:給你一個稍微偏離網格的點,要你找出離他最近的格點。在平面上,這件事一眼就看得出來;但到了好幾百個維度,可能的方向多到算不完,而且目前已知的量子演算法,也找不到像破解橢圓曲線那樣的捷徑。這就是格密碼學被視為能抵抗量子攻擊的原因。
這次升級,也讓 NEAR 成為第一批在正式環境上線抗量子簽章的主要公鏈之一。
對一般用戶來說,最實際之處是轉換的操作門檻很低:只要送出一筆鏈上交易,就能輕鬆的把帳戶的金鑰換成抗量子版本。
但 NEAR 這次升級最有趣的,其實不在於他自己的帳戶能夠防禦,而在於他也能夠幫別的鏈擋一下攻擊!
NEAR 有一套叫 Chain Signatures 的機制,簡單說,就是讓一個 NEAR 帳戶,可以直接去簽署其他區塊鏈上的交易。
假設你手上有比特幣,平常要動這筆比特幣,得用你自己保管的私鑰簽名。但透過 Chain Signatures,這個比特幣地址可以改由 NEAR 網路上的一群節點共同簽出交易,而要不要簽、簽給誰,則是由你的 NEAR 帳戶來下指令。
再搭配 NEAR Intents 這套跨鏈交易系統,用戶可以在不切換的情況下,用同一個 NEAR 帳戶,管理散落在 30 多條鏈上的資產,包括比特幣、以太坊跟各種穩定幣。
所以當 NEAR 帳戶本身換成抗量子簽章之後,這層保護也延伸到了透過這個帳戶控制的其他鏈資產,至少在 NEAR 這一端是如此。
與此同時,NEAR 也在加速推進,讓整體生態系都能跟上。近期 NEAR 的核心開發團隊正在跟 Ledger 等硬體錢包合作,因為抗量子簽章的金鑰跟簽章尺寸比現在大得多,硬體錢包得跟著調整。
截至今年 8 月,託管服務商 Safeheron 等機構也已經在 NEAR 測試網上,評估用抗量子密碼學來處理轉帳跟建立錢包。10 月 6 日,一條從設計之初就採用抗量子密碼學的區塊鏈 Quantus,代幣 QTC 也選擇在 NEAR 的 near.com 上首發交易。
另一方面,NEAR 也在研究一個很有意思的方向:用助記詞搭配零知識證明,讓資產的真正主人在量子電腦破解現行密碼學之後,仍然能證明這些資產屬於自己。如果這套機制做得出來,等於替那些來不及搬家的資產,多留了一條後路。
而市場對 NEAR 的反應,同樣十分熱情。截至 10 月 12 日,NEAR 七天上漲約 16%,過去 30 天更大漲將近 150%。不過 NEAR 這波漲勢,其實在 Drake 發文之前就已經開始,背後還疊加了他近期主打的隱私交易題材,不能全部算在抗量子頭上。
但這個走勢告訴我們,即使市場還沒有全面大牛,但技術上題材一樣能推動資金流入。
有趣的是,這也不是 NEAR 第一次靠抗量子題材上漲。今年 5 月,抗量子簽章的消息剛傳出時,NEAR 就曾在 24 小時內大漲約 19%。比起 STRK 一週暴衝八成,市值約 76 億美元的 NEAR 漲幅相對溫和,但題材的熱度顯然一直都在。
看到這裡,如果我們把兩條鏈的抗量子策略放在一起比較,會發現他們的策略,剛好相反!
Starknet 的判斷,是認為以太坊動作太慢,所以要拿回自主權,自己決定升級時程。NEAR 的判斷則是既然遲早要換,那就先把能做的做完,再一層一層往下補。
但無論是哪種模式,都還有明顯的不足,還無法成為最終的解決方案。
・Starknet 的問題是「一切都還沒定案」。而且就算真的成為 Layer 1,他就不得再借用以太坊的安全性,得自己扛起整條鏈的安全,這是完全不同等級的挑戰。
而在社群跟以太坊生態之間,這個決定會帶來多少摩擦,也還是未知數。
・NEAR 的問題則藏在細節裡。目前上線的抗量子簽章,保護的是用戶帳戶這一層;至於驗證節點達成共識所用的簽章,要到 2027 年下半年才計畫換成抗量子版本。
更關鍵的是,對外操作其他鏈資產的那一端,抗量子版本的簽章機制目前都還在研究階段。也就是說,NEAR 帳戶換了新鎖,但他去開其他鏈的門時,用的仍然是舊鑰匙。
還有一個偏向技術層面技術,但也相當值得留意的分歧:Starknet 選擇的是以雜湊函數為基礎的路線,Drake 也提到以太坊的路線圖全面擁抱這個方向;NEAR 選擇的則是以格為基礎的 ML-DSA。
兩種方案各有取捨,目前業界也還在辯論哪一條才是長期解答。這代表即使大家都在喊抗量子,但具體最佳解長什麼樣子,目前其實還沒有共識。
整體而言,Drake 近期的警告最大的影響,可能不在散戶端,也就是不在讓多少人意識到自己需要移動資金,而是讓「抗量子」一夜之間,從一份幾年後才需要的保險,變成公鏈之間正在比拚的賣點。
也就是舊的故事,新的敘事。Starknet 用考慮脫離以太坊來換取時間,NEAR 用已經上線來搶先機,兩者回應的是同一種市場焦慮。
但就像我們之前在專題中反覆提到的,雖然量子技術近年突飛猛進,但許多隨之而來的行動,都還處在理論和想像的階段。「宣布要抗量子」跟「已經完成抗量子」是兩回事,「帳戶層抗量子」跟「整條鏈抗量子」也是兩回事。
當你看到某個代幣因為抗量子題材大漲時,比較務實的做法,是回頭去看他到底上線了什麼、還有哪一層沒做,以及整個敘事的動能到底可以延續多久。畢竟想要在題材上投機,也要記得抓準進出場時機。
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