新闻加密货币研究人员为比特币闪电网络构建首个可运行的后量子防御方案

研究人员为比特币闪电网络构建首个可运行的后量子防御方案

作者: Bitcoin Magazine·

要点速览

  • •一个多大学研究团队宣布了首个针对比特币闪电网络的完整后量子安全设计,该项目最早在九月份发表的一篇研究论文中详细披露。
  • •该混合解决方案将 NIST 标准化的 ML-DSA 数字签名和 ML-KEM 密钥交换与闪电网络现有的经典密码学相结合,攻击者必须同时攻破两套系统才能破坏连接或伪造付款请求。
  • •在东德克萨斯农工 Ahmet Kurt 博士的领导下,完整可运行的实现基于 Rust-Lightning 构建,耗时约三到四个月,约 11,000 行代码。
  • •即使比特币主网完成升级,闪电网络仍面临自身的量子脆弱性,因为该网络维护着可能成为攻击目标的独立通信和支付系统。
  • •后量子迁移正在更广泛地推进,NIST 于 2024 年定稿首批标准,美国政府的目标是联邦机构在 2035 年前完成过渡。
研究人员为比特币闪电网络构建首个可运行的后量子防御方案

来自东德克萨斯农工大学、北美大学、佛罗里达海湾海岸大学和佛罗里达理工学院的研究人员于周二宣布,他们构建了他们所描述的首个针对比特币闪电网络的完整后量子安全设计。

量子计算机是否会有一天攻破比特币是一个热门争论话题——研究人员也一直在审视这一威胁对闪电网络等二层系统意味着什么。

该项目最早在九月份发表的一篇研究论文中被披露。团队表示,他们在闪电网络的通信、付款请求和相关系统中加入了后量子密码学,并在 Rust-Lightning——一个用于构建闪电网络应用的开源 Rust 库——中实现。东德克萨斯农工大学也在一份大学声明中公布了这项工作。

快讯:东德克萨斯农工大学学生宣布,他们已构建出首个针对比特币闪电网络的后量子安全解决方案 pic.twitter.com/GJYL2a9g2G
— Bitcoin Magazine (@BitcoinMagazine) 2026年9月22日

混合设计的运作方式

该解决方案并非替换闪电网络现有的密码学,而是在其上叠加新的抗量子密码学。它将 ML-DSA 数字签名和 ML-KEM 密钥交换——由美国国家标准与技术研究院(NIST)标准化的后量子算法——与闪电网络已经依赖的经典方法相结合。两者均通过 NIST 多年的公开竞赛遴选产生,该竞赛于 2024 年产出了首批最终定稿的后量子标准。

在这种混合构造中,攻击者必须同时攻破新、旧两套密码学才能破坏连接或伪造付款请求。这种经典算法与后量子算法的配对已成为其他领域常见的过渡方式,近年来主流网页浏览器和即时通讯应用都采用了类似的组合。

三到四个月,11,000 行代码

这项工作由东德克萨斯农工大学计算机科学与信息系统系助理教授 Ahmet Kurt 博士领导。据团队介绍,构建过程耗时约三到四个月、约 11,000 行代码——是一个完整可运行的实现,而非小型演示。

闪电网络为何面临自身的量子风险

闪电网络让用户可以通过链下通道网络进行快速、低廉的比特币支付,而不必将每笔交易记录在区块链上。团队表示,其密码学最终可能被强大的量子计算机攻破,而且即使比特币本身完成升级,这一风险依然存在,因为闪电网络拥有自己独立的通信和支付系统。

研究人员补充说,他们的工作表明,闪电网络的链下系统可以独立开始为量子时代做准备,而其他人则专注于主网的解决方案。

更广泛的量子争论

量子研究人员曾警告,终有一天,比特币的软件——它支撑着世界上最大、最强大的计算机网络——将需要升级以应对量子计算。虽然一些加密风险投资公司敦促采取行动,但该领域的顶尖开发者认为,当今许多量子计算机的能力仍然有限。

尽管如此,他们指出量子计算的发展可能会像人工智能的进展一样出乎意料地到来,其中一些人——包括顶级比特币基础设施公司 Blockstream——已经开始构建解决方案。比特币之外的迁移也在进行中:NIST 的 2024 年标准旨在替换当今互联网上的公钥密码学,美国政府已设定 2035 年为目标,要求联邦机构完成向后量子密码学的过渡。对闪电网络而言,九月的论文和 Rust-Lightning 实现现在为其开发者社区提供了一个可运行的参考,展示如何将此类防御构建到网络今天所运行的软件中。

本文最初发表于 Bitcoin Magazine,作者为 Mathew Di Salvo。