XRPL 搶先備戰量子日！2420 位元組簽章防 Google 晶片攻擊

XRPL Labs 首席工程师 Denis Angell 宣布将后量子密码学和智能合约整合到 AlphaNet。该网络已运行 NIST 标准化 CRYSTALS-Dilithium 算法，签章从传统 64 字节增至 2,420 字节，直接防范“量子日”威胁。专家预测量子计算机运行 Shor 算法将破解椭圆曲线加密。

量子日威胁的现实性与时间表

包括比特币和以太坊在内的大多数区块链网络都使用椭圆曲线密码学（ECC）来保护用户资金。这种数学方法之所以有效，是因为目前的计算机几乎不可能逆向计算，从公钥推导出私钥。然而，这种安全模型依赖经典物理学的限制。量子计算机的运作方式不同，它们利用量子比特同时在多种状态下进行计算。

安全机构将足够强大的量子计算机能够破解现有加密系统的那一刻称为“量子日”（Q-Day）。专家预测，一台足够强大的量子计算机运行 Shor 算法，最终将在几秒钟内解决椭圆曲线密码学问题。Google 最近发布的 Willow 芯片虽然仅有 105 个量子比特，但其错误修正能力的突破显示量子计算正在加速发展。业界估计，破解比特币或以太坊所需的量子计算机可能在 2030 至 2035 年间出现。

区块链上不存在需要解密的秘密信息。真正的威胁在于 Shor 的算法能够伪造已泄露公钥的签章。一旦用户进行过一次交易，其公钥就会暴露在区块链上。在量子日到来后，攻击者可以收集这些公钥，用量子计算机计算对应的私钥，然后伪造签章窃取资金。对于从未动过的比特币地址，公钥未暴露，相对安全。但对于频繁交易的账户，风险极高。

XRPL 的 AlphaNet 更新直接针对此漏洞。Angell 确认，该网络现已运行在 CRYSTALS-Dilithium 平台上。美国国家标准与技术研究院（NIST）最近将此算法（现称为 ML-DSA）标准化，作为抵御量子攻击的主要屏障。通过将 Dilithium 编织到测试网的结构中，XRPL Labs 有效地使账簿免受未来硬件突破的影响。这种前瞻性部署使 XRPL 成为第一个在测试网实现量子安全的主流区块链。

Dilithium 签章的技术革命与代价

Angell 表示，此次整合触及了 XRPL 架构的每一个关键环节。他描述了一项全面的改革，引入了量子账户、量子交易和量子共识三大模块。量子账户改变了用户建立身份的方式。在传统网络中，私钥和公钥之间的关系是基于椭圆曲线。在升级后的 AlphaNet 中，这种关系建立在基于格的数学之上。用户产生一个 Dilithium 密钥对，这种结构构成了一个数学迷宫，令经典和量子解算器都束手无策。

量子安全升级的三层架构

量子账户：基于格的数学构建密钥对，取代椭圆曲线，使逆向计算变为不可能

量子交易：每笔资金流动强制使用 Dilithium 签章，确保任何机器都无法伪造授权

量子共识：验证者必须使用新语言通讯，防止攻击者冒充并劫持投票改写账本

然而，这种向量子抗性的转变带来了独特的运营成本。Dilithium 签名所需的存储空间比标准 ECDSA 签名大得多。一个 ECDSA 签章占用 64 字节，而一个 Dilithium 签章大约需要 2,420 字节，暴增约 38 倍。这种增长会影响网络性能。验证节点必须传播更大的数据区块，这会消耗更多带宽并增加延迟。账本历史记录快速增长，增加了节点运营商的存储成本。

AlphaNet 试点计划旨在收集有关这些权衡取舍的数据。网络工程师将确定区块链在数据负载增加的情况下能否维持其交易吞吐量。如果账本膨胀，就会提高独立验证者的进入门槛，并可能导致网络拓扑结构中心化。这是量子安全必须面对的残酷取舍：安全性与性能、去中心化之间的平衡。

智能合约弥补竞争劣势对标以太坊

除了安全性之外，此次更新还解决了 XRPL 多年来一直存在的可程式性缺陷。智能合约的引入填补了这个关键竞争短板。这个网络虽然能够高效地处理支付，但却无法承载那些吸引开发者和流动性流向以太坊和 Solana 的应用程序。那些生态系统之所以能够发展壮大，是因为它们允许市场、借贷协议和自动化交易直接在链上运作。因此，它们已成为业界两大最主要的 DeFi 平台，锁定价值超过 1,000 亿美元。

XRPL 此前缺乏这种能力，因此其活动仅限于转账。AlphaNet 上的原生智能合约改变了这种局面。它引入了智能合约工具，使开发者能够直接在基础链上进行构建，而无需侧链或外部框架。这些合约利用了 XRPL 现有的功能，例如自动做市商、去中心化交易所和托管系统，为开发者提供了创建超越简单支付的 DeFi 服务的空间。这为 XRPL 开辟了新的发展领域，并降低了熟悉现有智慧合约语言的团队的入门门槛。