随着新的证明系统使传统哈希函数在以太坊 Layer 1 上更加实用，以太坊的密码学路线图正在发生转变。Vitalik Buterin 肯定了 Poseidon 在隐私证明领域的过往贡献，而以太坊基金会研究员 Justin Drake 表示，基金会目前正在转向 SHA 或 BLAKE。Drake 将这一变化与更快的二进制域 SNARK 以及持续的后量子研究联系起来。

二进制域 SNARK 可以使 SHA2 和 BLAKE2s 在零知识证明中变得实用，削弱了 Poseidon 此前拥有的优势。这一转变的意义不止于性能：SHA2 和 BLAKE 是长期标准化、经过广泛审计的哈希函数，拥有数十年的密码分析检验，而像 Poseidon 这样对 SNARK 友好的设计要新得多，其代数结构仍在接受第三方密码分析等持续的安全性研究。以太坊计划在 2027 年推出生产级 leanVM，更广泛的共识层和执行层部署可能于 2028 年跟进。

Poseidon 在以太坊中的角色

Buterin 表示，Poseidon 哈希凝结了多年的工作，它为隐私协议实现了快速的客户端 SNARK 生成。不过，他也强调了通用 STARK 的进展，指出当前系统证明大规模批处理计算的开销处于中等三位数水平，他预计这一数字很快可降至两位数甚至更低。

Drake 将 Poseidon 的研发描述为一项历时八年、投入八位数资金的努力。以太坊基金会于 2018 年开始研究对 SNARK 友好的哈希；Poseidon 于 2019 年问世，随后支撑了 zk-rollup 和 zkVM。如果传统哈希如今可以在 SNARK 内部被高效证明，那么专门为规避这一成本而构建的特殊设计在以太坊路线图中的必要性就会降低。

二进制域改变格局

据 Drake 介绍，较新的 SNARK 设计可以在不使用对 SNARK 友好函数的情况下使用传统哈希。他举例称，SHA2 和 BLAKE2s 如今在 SNARK 中的表现已可媲美 Poseidon。

Drake 解释说，二进制域使用素数 2，天然适合传统哈希运算，与之相反，在大素数域中，位操作需要更多工作量。他表示，研究人员可以在笔记本电脑上每秒证明 100 万次哈希调用，开销约为原生 CPU 布尔运算的 100 倍。

以太坊的后量子路线图

Drake 将 2023 年的 Binius 归功于 Jim 和 Ben，并将今年 6 月的 Flock 归功于 Ron、Benedikt 和 William。他还表示，Emile 和 Thomas 正在开发二进制域系统。

该路线图计划在 2027 年推出生产级 leanVM，共识层、数据可用性和执行层部署可能于 2028 年跟进。Drake 还提到了基于格的 HAWK 和基于同源的 SQIsign 方案遭遇的挫折，两者均曾进入 NIST 第三轮签名竞赛。一旦量子计算机足够强大，将威胁以太坊当前依赖的椭圆曲线签名，这正是后量子签名研究被纳入路线图的原因；基于哈希的方法被认为能够抵御此类攻击。

他指出，SNARK.fast 在 M3 Max 芯片上已实现每秒超过 180 万次 BLAKE3 证明，并提到了 ECDSA.fail、zk.golf 和 autoresearch 等项目。第十次 Ethproofs 电话会议将于 UTC 时间下午 2 点举行，主题为二进制域。

Drake 表示，在区块链后量子签名领域，基于哈希的密码学已经胜出，SNARK 可以将签名——包括 k-of-n 门限和复杂多重签名——压缩为单个区块证明。