技术支持
Crypto News

BNB Smart Chain 证明:尽管吞吐量下降了 50%,量子安全加密技术依然有效

BNB Smart Chain 的开发团队已证明,后量子密码学已在实际运行的区块链架构上得以实现,尽管这一转型在交易规模和吞吐量方面存在显著的权衡。这一成果凸显了网络未来如何应对量子计算带来的长期风险。

分享
BNB Smart Chain 证明:尽管吞吐量下降了 50%,量子安全加密技术依然有效

Key Takeaways

  • 关键要点:
  • BNB Smart Chain测试了NIST支持的ML-DSA-44算法,以应对量子威胁。
  • 随着链上后量子交易大小增至2.5KB,BNB的吞吐量下降了40%-50%。
  • 随着区块链安全标准的演进,BNB开发者致力于实现长期的量子抗性。

BNB Smart Chain 推进量子安全测试

BNB Smart Chain 开发人员已完成一项大规模的抗量子密码学测试,这是迄今为止最清晰的证明之一,表明在量子计算成为实际威胁之前,区块链网络能够从易受攻击的加密系统中迁移出来。 该研究的核心在于,用美国国家标准与技术研究院(NIST)标准化的后量子替代方案,取代当前用于保障交易安全及验证者共识的密码算法。

尽管专家普遍认为,能够破解现代区块链加密技术的量子计算机尚需数年时间,但业界已开始为未来做准备——届时,ECDSA 和 BLS 签名等现有系统可能不再安全。作为一种量子计算技术,肖尔算法(Shor’s algorithm)在理论上能够攻破支撑大多数主要区块链网络的椭圆曲线密码学。

BNB智能链的提案将传统交易签名替换为ML-DSA-44——一种基于格理论的签名算法,该算法已通过NIST的FIPS 204框架标准化。同时,共识层的投票聚合也通过pqSTARK证明进行了升级。

这些变更显著提升了系统抵御量子攻击的理论能力,但也暴露了当今区块链基础设施的实际局限性。 在新框架下,平均交易大小从约 110 字节增至约 2.5 千字节。在网络层面,在等效交易负载下,区块大小从约 130 千字节增至近 2 兆字节。

测试显示,根据工作负载条件不同,吞吐量下降了40%至50%。跨区域性能受到的影响最为显著,因为更大的区块需要更多时间才能在地理上分布的验证节点之间传播。 尽管如此,开发人员表示,这些结果证明,利用当前的标准和基础设施进行量子安全迁移在技术上是可行的。BNB Smart Chain Shows Quantum-Safe Crypto Works Despite 50% Throughput Drop

量子测试保持与现有区块链架构的兼容性

关键突破之一出现在共识层。尽管单个后量子签名远大于现有加密签名,但通过 pqSTARK 压缩进行聚合,将验证器的通信开销降低到了可控水平。 以一个示例为例,六个验证器签名总计 14.5 千字节,被压缩成约 340 字节的证明,压缩比约为 43:1。

该提案还保持了与现有区块链工具的兼容性。钱包地址仍保持 20 字节不变,并继续采用 keccak-256 格式,这意味着大多数钱包、SDK 和 RPC 基础设施无需进行重大重构。 出于效率考虑,开发者选择了 ML-DSA-44 而非安全性更强的变体。虽然更强的版本提供更高的理论保护,但它们产生的签名体积也大得多,这将进一步降低吞吐量。 研究人员得出结论:鉴于目前估计具有加密学意义的量子计算机至少还需要十年时间才能问世,ML-DSA-44 提供了足够的安全裕度。 随着区块链网络评估现有架构在抗量子模型下的表现,这项工作反映了行业正日益转向长期加密技术。

本文标签