Solana 已推介 Quantumglow,这是 Alpenglow 的一项拟议后量子适配方案,旨在保护共识,同时保留网络的快速最终性。
摘要
- Quantumglow 提议对验证者签名和区块认证进行更改,但未公布部署日期。
- Anza 于 7 月发布了底层研究,早于 Solana 最新的视频讲解。
- Alpenglow 的主网激活与其密码学的拟议后量子更改是分开的。
- 比特币的 BIP-360 针对暴露的公钥,需要额外的签名才能实现更完整的保护。
Solana Developers 在 10 月 22 日的一则视频帖子中描述了该提案,将其呈现为一种保护验证者之间协议免受量子攻击的方式。Solana 的主账号分享了该讲解,并表示该网络“在量子就绪方面一直走在前列,并在准备工作中保持领先。”
这两则公告均未提供激活日期,也未指明 Quantumglow 专属的 Solana 改进文档(即 SIMD)。该开发者帖子描述了一项拟议中的适配方案,并未宣布已部署的安全升级。
该研究早于最新的讲解。Anza 于 7 月 30 日发布了其 Quantumglow 概述,列出 Quentin Kniep、Kobi Sliwinski 和 Roger Wattenhofer 为作者,并引导读者参阅更新版 Alpenglow 白皮书的第 5 节。
Quantumglow 改变了验证者认证协议的方式
Anza 7 月的概述指出了替换 Alpenglow 现有密码学的两个障碍。后量子签名占用更多空间,而用于证明验证者协议的紧凑签名聚合在研究人员的要求下没有可比的现成替代方案。
作者提出了 Ax,即 Alpenglow XMSS 的简称,这是一种为该协议量身定制的基于哈希的签名方案。验证者将提前交换并缓存一次性公钥材料,从而减少后续签名必须附带的信息。
对于区块认证,Anza 描述了一种覆盖区块载荷的签名承诺,并由经过认证的通信渠道提供支持。其设计消除了为每一份区块数据附加大型后量子签名的需要。
随附的分布式法定人数签名研究解释了第二项更改。Kniep、Jakub Sliwinski 和 Wattenhofer 描述了将证书从跨网络发送的消息转移到节点收集到足够证据后在本地记录的事件。
他们于 7 月 20 日提交的论文使用普通签名和批准广播机制。它将支持安全性的证据与支持活性的证据分开,活性即协议持续取得进展的能力。
研究人员表示,无论节点数量多少,每条消息的大小都保持不变,尽管总通信量呈二次增长。他们的性能声明针对的是拟议设计及其所述假设,并未确立经过实测的主网结果。
Solana 的 Alpenglow 推出有单独的激活记录
Solana 基金会的升级页面显示,Alpenglow 已于 10 月 21 日在第 1064 个 epoch 激活,并在主网上线。基金会将其最终性目标列为约 150 毫秒,而 TowerBFT 为 12.8 秒。
基金会记录 Alpenglow 共识始于槽位 459,653,000,此前一个创世区块获得了 654 个验证者中 446 个的投票认证。其文档将已部署的 Votor 投票系统与 Rotor 区分开来,后者是保留到后续版本发布的数据分发组件。
在此次交接之前,crypto.news 曾报道过计划中的共识迁移及其运营方要求。10 月 19 日的报道记录了兼容验证者软件和充足投票账户资金的需求。
SIMD-0326 规定了 Alpenglow 的 Votor 部分,并引用了其白皮书 1.1 版。该提案明确将 Rotor 留给单独的 SIMD,表明最初的共识规范并未涵盖后续研究中讨论的每一个组件。
Solana 基金会表示,Alpenglow 不改变交易执行、程序和交易费用机制。其迁移指南指出,普通用户无需改变其签名、发送或批准交易的方式。
链上投票的移除给分析服务带来了不同的变化。正如 10 月 20 日关于投票交易移除的报道所详述,基金会指示区块浏览器重置那些将验证者投票与用户交易一并计入的指标。
钱包保护需要共识之外的工作
Anza 4 月 27 日的安全评估指出了账户、区块传播、共识和用户自定义程序中存在的不同量子漏洞。Max Resnick 和 Sam Kim 警告称,能够破解 Ed25519 的攻击者可以伪造账户签名,而伪造的共识投票可能支持相互冲突的确认。
他们的清单要求开展账户迁移、交易签名验证、网络和程序级密码学工具方面的工作。该评估未承诺采用单一的后量子签名方案。
早期的 Falcon 实现构成了该准备工作的另一部分。4 月 28 日的报道记录了Anza 和 Firedancer 测试该签名技术,团队将其描述为未来可能激活的一个选项。
Anza 的评估描述了一个原型迁移证明,将现有账户绑定到新的后量子公钥。作者将此类账户迁移与可选的保险库程序区分开来,后者无法独立保护共识、网络或每一个使用易受攻击签名的应用程序。
比特币的 BIP-360 解决暴露密钥问题
比特币的 BIP-360 规范提议通过软分叉引入支付到默克尔根输出,移除 Taproot 所使用的密钥路径花费选项。其作者描述了针对长期暴露的公钥所受攻击的保护。
该草案明确将这种保护与花费交易等待确认期间所进行的攻击区分开来。其作者表示,针对这些较短暴露的保护可能需要通过单独的提案采用后量子签名。
BIP-360 的动机将量子密钥恢复描述为通过破解离散对数假设从公钥推导出私钥。作者表示,密码学相关量子计算机的出现时间和最终可行性仍不明确。他们的提案并未设定此类攻击变得可行的日期,也未确认现有硬件能够执行此类攻击。
该仓库将 BIP-360 列为由 Hunter Beast、Ethan Heilman 和 Isabel Foxen Duke 撰写的草案。其摘要指出,所提议的输出类型保留了脚本树功能,同时移除了易受量子攻击的密钥路径花费。






