新聞加密貨幣二元域雜湊證明技術進展,以太坊逐步淡出 Poseidon

二元域雜湊證明技術進展,以太坊逐步淡出 Poseidon

作者: Cryptofrontnews·

重點速覽

  • 以太坊基金會正從 SNARK 友善的 Poseidon 雜湊轉向 SHA2 與 BLAKE2s 等傳統雜湊,其推手是更快速的二元域 SNARK。
  • Poseidon 是一項於 2018 年啟動、歷時八年、投入八位數資金的研究成果,為隱私協議實現快速客戶端 SNARK 生成,並在後來支援 zk-rollups 與 zkVMs。
  • SHA2 與 BLAKE 等傳統雜湊受益於數十年的密碼分析檢驗,而 Poseidon 仍是較新的設計,尚在接受第三方安全分析。
  • 以太坊路線圖目標在 2027 年推出生產級 leanVM,共識層、資料可用性與執行層的部署可能於 2028 年跟進。
  • 雜湊式密碼學被視為能抵抗將威脅以太坊橢圓曲線簽章的量子攻擊,且 SNARK 能將包括 k-of-n 門檻與複雜多重簽章在內的簽章壓縮為單一區塊證明。
二元域雜湊證明技術進展,以太坊逐步淡出 Poseidon

隨著新的證明系統使傳統雜湊函數在以太坊 Layer 1 上更具實用性,以太坊的密碼學路線圖正在轉變。Vitalik Buterin 肯定了 Poseidon 過去對隱私證明的貢獻,而以太坊基金會研究員 Justin Drake 則表示,基金會正轉向 SHA 或 BLAKE。Drake 將此變化歸因於更快速的二元域 SNARK 以及持續進行的後量子研究。

二元域 SNARK 能讓 SHA2 與 BLAKE2s 在零知識證明中變得實用,削弱了 Poseidon 先前持有的優勢。這一轉變的意義不止於效能:SHA2 與 BLAKE 是長期標準化、廣泛審計的雜湊函數,歷經數十年的密碼分析檢驗,而 Poseidon 等 SNARK 友善設計則相對較新,其安全性分析仍在進行中,包括第三方對其代數結構的密碼分析。以太坊目標在 2027 年推出生產級 leanVM,更廣泛的共識與執行層部署可能於 2028 年跟進。

Poseidon 在以太坊的角色

Buterin 表示,多年的心血投入於 Poseidon 雜湊,它為隱私協議實現了快速的客戶端 SNARK 生成。然而,他也強調通用 STARK 的進展,指出現有系統能以三位數中段的開銷證明大規模批次運算,且這一數字可望很快降至兩位數甚至更低。

Drake 將 Poseidon 的開發描述為一項歷時八年、獲得八位數資金支持的努力。以太坊基金會於 2018 年開始研究 SNARK 友善雜湊;Poseidon 於 2019 年問世,之後支援了 zk-rollups 與 zkVMs。如果傳統雜湊如今能在 SNARK 中被高效證明,那麼專門為規避該成本而建構的特殊設計,在以太坊路線圖中的必要性便隨之降低。

二元域改變了局勢

據 Drake 所言,較新的 SNARK 設計可以在不使用 SNARK 友善函數的情況下採用傳統雜湊。他以 SHA2 與 BLAKE2s 為例,說明它們如今能在 SNARK 中與 Poseidon 匹敵。

Drake 解釋,二元域使用質數 2,天然適配傳統雜湊運算,相較之下,在大質數域中進行位元操作需要更多運算。他表示,研究人員能在筆記型電腦上達成每秒證明 100 萬次雜湊呼叫,開銷約為原生 CPU 布林運算的 100 倍。

以太坊的後量子路線圖

Drake 將 2023 年的 Binius 歸功於 Jim 與 Ben,並將 6 月的 Flock 歸功於 Ron、Benedikt 與 William。他補充說,Emile 與 Thomas 正在開發二元域系統。

路線圖目標是在 2027 年推出生產級 leanVM,共識層、資料可用性與執行層的部署可能於 2028 年跟進。Drake 也提到基於格的 HAWK 與基於同源的 SQIsign 方案所遭遇的挫折,兩者均曾進入 NIST 第三輪簽章競賽。一旦量子電腦足夠強大,將威脅以太坊現今依賴的橢圓曲線簽章,這正是後量子簽章研究被納入路線圖的原因;而雜湊式方法被認為能抵抗此類攻擊。

他指出,SNARK.fast 已在 M3 Max 上達到每秒超過 180 萬次 BLAKE3 證明,並提及 ECDSA.fail、zk.golf 與 autoresearch 等專案。第十次 Ethproofs 電話會議將於 UTC 時間下午 2 點聚焦二元域。

Drake 表示,雜湊式密碼學已在區塊鏈後量子簽章領域勝出,且 SNARK 能將簽章——包括 k-of-n 門檻與複雜多重簽章——壓縮為單一區塊證明。