Solana 已推廣 Quantumglow,這是針對 Alpenglow 提出的後量子改編方案,旨在保護共識,同時保留網路的快速最終性。
摘要
- Quantumglow 提出對驗證者簽章與區塊認證的變更,但未宣布部署日期。
- Anza 於七月發表了基礎研究,早於 Solana 最新的影片解說。
- Alpenglow 的主網啟用與其密碼學的擬議後量子變更是分開的。
- 比特幣的 BIP-360 針對暴露的公鑰,需要額外簽章才能提供更完整的保護。
Solana Developers 在 10 月 22 日的影片貼文中描述了這項提案,將其呈現為一種保護驗證者之間協議免受量子攻擊的方式。Solana 的主要帳號分享了該解說,並表示該網路「在量子準備方面一直走在前列,並在準備工作上保持領先。」
兩則公告均未提供啟用日期,也未指明 Quantumglow 專屬的 Solana 改進文件(稱為 SIMD)。該開發者貼文描述了一項提案中的改編,並未宣布已部署的安全升級。
該研究早於最新的解說。Anza 於 7 月 30 日發表了其 Quantumglow 概述,列名 Quentin Kniep、Kobi Sliwinski 與 Roger Wattenhofer 為作者,並引導讀者參閱更新版 Alpenglow 白皮書的第 5 節。
Quantumglow 改變驗證者認證協議的方式
Anza 七月的概述指出了取代 Alpenglow 現有密碼學的兩項障礙。後量子簽章佔用更多空間,而用於證明驗證者協議的緊湊簽章聚合,在研究人員的要求下沒有可比的現成替代方案。
作者提出了 Ax,即 Alpenglow XMSS 的簡稱,這是一種為該協議量身打造的基於雜湊的簽章方案。驗證者會在使用前交換並快取一次性公鑰材料,減少後續簽章必須附帶的資訊。
對於區塊認證,Anza 描述了一種涵蓋區塊載荷的簽名承諾,並由經過認證的通訊通道支援。其設計免除了在每一份區塊資料上附加大型後量子簽章的需要。
隨附的分散式法定人數簽章研究解釋了第二項變更。Kniep、Jakub Sliwinski 與 Wattenhofer 描述了將憑證從網路上發送的訊息,轉移到節點收集足夠證據後在本地記錄的事件。
他們於 7 月 20 日提交的論文使用普通簽章與一種批准廣播機制。它將支持安全性的證據與支持活躍性(即協議持續取得進展的能力)的證據分開。
研究人員表示,無論節點數量多少,每則訊息的大小都保持恆定,儘管總通訊量呈二次方增長。其效能主張針對的是擬議設計及其所述假設,並未確立經實測的主網結果。
Solana 的 Alpenglow 推出有獨立的啟用記錄
Solana 基金會的升級頁面指出,Alpenglow 於 10 月 21 日在 epoch 1064 啟用後已在主網上線。基金會列出其最終性目標約為 150 毫秒,相較之下 TowerBFT 為 12.8 秒。
基金會記錄 Alpenglow 共識始於 slot 459,653,000,此前一個創世區塊已由 654 位驗證者中 446 位的投票認證。其文件將已部署的 Votor 投票系統與 Rotor 分開,後者是保留供日後發布的資料分發元件。
在這次交接之前,crypto.news 曾報導過計劃中的共識遷移及其營運商要求。10 月 19 日的報導記錄了對相容驗證者軟體和足夠投票帳戶資金的需求。
SIMD-0326 規定了 Alpenglow 的 Votor 部分,並引用了其白皮書的 1.1 版。該提案明確將 Rotor 留給另一個獨立的 SIMD,顯示原始共識規範並未涵蓋後續研究中討論的每一個組件。
Solana 基金會表示,Alpenglow 不會改變交易執行、程式和交易費用機制。其遷移指南指出,普通用戶無需改變其簽署、發送或批准交易的方式。
移除鏈上投票為分析服務帶來了不同的變化。正如 10 月 20 日關於投票交易移除的報導所詳述,基金會指示區塊瀏覽器重置那些將驗證者投票與用戶交易一併計算的指標。
錢包保護需要共識之外的工作
Anza 於 4 月 27 日發布的安全評估指出了帳戶、區塊傳播、共識和用戶自定義程式中各自不同的量子漏洞。Max Resnick 和 Sam Kim 警告稱,能夠破解 Ed25519 的攻擊者可以偽造帳戶簽名,而偽造的共識投票可能支持相互衝突的確認。
他們的清單要求開展帳戶遷移、交易簽名驗證、網路和程式級密碼學工具方面的工作。該評估並未承諾採用單一的後量子簽名方案。
早期的 Falcon 實作構成了該準備工作的另一部分。4 月 28 日的報導記錄了Anza 和 Firedancer 測試該簽名技術,團隊將其描述為未來可能啟用的一個選項。
Anza 的評估描述了一個原型遷移證明,將現有帳戶綁定到新的後量子公鑰。作者將此類帳戶遷移與可選的保險庫程式區分開來,後者無法獨立保護共識、網路或每一個使用易受攻擊簽名的應用程式。
比特幣的 BIP-360 處理暴露的金鑰
比特幣的 BIP-360 規範提出透過軟分叉實現 Pay-to-Merkle-Root 輸出,移除了 Taproot 所使用的金鑰路徑花費選項。其作者描述了對長期暴露的公鑰遭受攻擊的保護。
該草案明確將此保護與花費交易等待確認期間所進行的攻擊區分開來。其作者表示,針對這些較短暴露的保護可能需要透過單獨的提案採用後量子簽名。
BIP-360 的動機將量子金鑰恢復描述為透過破解離散對數假設從公鑰推導出私鑰。作者表示,密碼學相關量子電腦的出現時間和最終可行性仍不明確。他們的提案並未設定此類攻擊變得可行的日期,也未確認現有硬體能夠執行此類攻擊。
該儲存庫將 BIP-360 列為由 Hunter Beast、Ethan Heilman 和 Isabel Foxen Duke 撰寫的草案。其摘要指出,所提出的輸出類型保留了腳本樹功能,同時移除了易受量子攻擊的金鑰路徑花費。






