关键要点:
- BNB智能链测试了NIST支持的ML-DSA-44,以准备应对量子威胁。
- 随着后量子交易在链上增长到2.5KB,BNB的吞吐量下降了40%-50%。
- 随着区块链安全标准的发展,BNB开发者的目标是长期的量子抗性。
BNB智能链开发者已经完成了一项大规模的量子抗性密码学测试,提供了迄今为止最清晰的示范,表明区块链网络能够在量子计算成为实际威胁之前,从易受攻击的加密系统迁移。
该研究集中于用由美国国家标准与技术研究院标准化的后量子替代品替换当前用于保护交易和验证者共识的密码算法。
尽管专家们广泛同意,能够破解现代区块链加密的量子计算机仍需数年才能实现,但行业已经开始为未来做好准备,在此未来当前系统如ECDSA和BLS签名可能不再安全。肖恩算法,一种量子计算技术,理论上能够破坏大多数主要区块链网络所依赖的椭圆曲线密码学。
BNB智能链提案用ML-DSA-44替换传统交易签名,这是一种基于格的签名算法,按照NIST的FIPS 204框架标准化。共识层投票聚合同时使用pqSTARK证明进行了升级。
这些变化显著提高了对量子攻击的理论抗性,但同时也暴露了今天区块链基础设施的实际限制。
在新框架下,平均交易大小从大约110字节上升到约2.5千字节。在网络层面,区块大小在相应交易负载下从大约130千字节增加到近2兆字节。
在测试中,根据工作负载条件,吞吐量下降了40%到50%。跨区域性能受到了最明显的影响,因为较大的区块需要更多时间在地理分布的验证者节点之间传播。
即便如此,开发者表示,结果证明了利用当前标准和基础设施进行量子安全迁移在技术上是可行的。

量子测试保持与现有区块链架构的兼容性
一个关键突破发生在共识层。虽然单个后量子签名明显大于现有的密码签名,但通过pqSTARK压缩的聚合降低了验证者的通信开销,使其可控。
在一个例子中,六个验证者签名总计14.5千字节被压缩成一个大约340字节的证明,产生了大约43比1的压缩比。
该提案还保持了与现有区块链工具的兼容性。钱包地址仍旧保持在20字节,并继续依赖于keccak-256格式,这意味着大多数钱包、SDK和RPC基础设施不需要进行重大重新设计。
开发者选择ML-DSA-44而非更大安全性的变体是出于效率考量。尽管更强版本提供更高的理论保护,但它们也会产生明显更大的签名,进一步降低吞吐量。研究人员得出的结论是,考虑到加密相关量子计算机至少还有十年才会出现,ML-DSA-44提供了足够的安全边际。
这项工作反映了行业向长期密码学的转变,区块链网络评估现有架构在量子抗性模型下的表现。
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