Bitcoin mining hardware surrounded by tangled
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比特币后量子签名膨胀引发大区块与STARK争论

NIST的ML-DSA-44建模表明,区块在没有缓解措施的情况下大约可以容纳500到700笔交易。

作者:AI News Crypto Editorial Team阅读 5 分钟

比特币在后量子签名方面的长期发展重新浮现出一个旧的扩展缺陷:通过更大的区块吸收更大的签名,或者通过ZK-STARK聚合进行压缩。一种建模的NIST方案以明确的方式展示了潜在的吞吐量影响,如果没有其他变化,区块容量预计将从目前的约2,500–3,000笔交易降至大约500–700笔交易。

关键要点

  • NIST批准的后量子签名方案被描述为比传统方案大10到100倍。比特币当前的ECDSA和Schnorr签名。
  • 在每个签名2,420字节的情况下,ML-DSA-44的建模意味着比特币区块容量可能从今天的约2,500–3,000笔交易下降到大约500–700笔交易。
  • 减缓辩论围绕两个杠杆展开:提高比特币的区块大小或将签名聚合成一个小的ZK-STARK证明。
  • 比特币脚本今天无法验证STARK,Marin Ivezic将基础层STARK验证描述为“实际上是2030年代的讨论。”

后量子签名再次将比特币的吞吐量置于聚光灯下

短期市场影响并不是量子计算机明天就会出现。关键在于,如果网络从ECDSA和Schnorr迁移到实质上更大的后量子(PQ)签名方案,Bitcoin的吞吐量和费用动态会发生什么。

NIST批准的PQ签名方案被描述为大约比比特币现有签名大10到100倍。这种大小的增加并不是表面现象。签名是交易权重的核心部分,因此签名膨胀直接导致每个区块的交易数量减少,除非协议在其他地方发生变化。

PostQuantum.com的作者Marin Ivezic和Applied Quantum的创始人,对NIST的ML-DSA-44进行了建模,得出每个签名为2420字节,并估计区块容量将降至每个区块大约500-700笔交易,低于今天的约2500-3000笔。SegWit被描述为将大签名的影响减少多达75%,但ML-DSA-44的估计仍然暗示了一个足够大的降级,足以将扩展和费用市场叙事重新拉回比特币路线图的中心。

两种竞争的解决方案:更大的区块与ZK-STARK签名聚合

这场辩论被呈现为在一个政治上困难的杠杆和一个技术上困难的杠杆之间的选择。

一条路径是简单的工程:增加比特币的区块大小,以吸收更大的PQ签名。权衡是节点成本。更大的区块意味着每个全节点需要更多的带宽、存储和验证工作,批评者认为这会推动网络走向中心化。区块大小的争斗也不是理论上的。比特币在2017年因提议将区块大小加倍而分裂,这段历史仍然影响着治理反应。

另一条路径是压缩:将签名聚合到一个ZK-STARK证明中,以便区块不必携带每个单独的签名。StarkWare的联合创始人Eli Ben-Sasson认为,一个单一的证明可以将“一个区块的所有大交易签名”压缩成一个“微小”的证明,并声称该证明可能比包含今天的签名还要小,从而可能使链运行得更快。他警告说,如果不进行聚合就采用PQ签名将无法通过可用性测试:“如果他们不允许ZK STARK聚合,那么这绝对是一个非常不幸的举动,因为这并不能真正解决问题……问题是‘每个人真的能使用比特币吗?’”

为什么今天的STARK在比特币上不是即插即用的

限制不是STARK在抽象上是否有效,而是比特币是否能在共识规则下验证它们,而不扩大攻击面。

Ivezic认为:“Eli的密码学是坚如磐石的:纯哈希假设,没有可信的设置,数千个签名压缩成一个小证明。问题在于密码学周围的一切。”他补充道:“比特币脚本今天无法验证STARK,而生产验证器与狭窄的哈希签名操作码相比,是一个巨大的共识表面。考虑到像OP_CAT这样的小操作码已经花费了多年的辩论,基础层的STARK验证器在现实中是2030年代的对话。”

讨论中最“政治上务实”的上路方案是重新启用OP_CAT,被描述为由中本聪编写的九行代码。Ben-Sasson认为OP_CAT可以启用STARK证明和聚合,但在12-24个月前激增的兴趣最近被描述为失去动力。提到的更多投机性想法包括OP_STARK_VERIFY和BitZip,Ethan Heilman将设计空间框架为要么添加通用操作码以在比特币上构建类似ZKRollup的东西,要么在共识层支持STARK,同时也考虑像CISA这样的较弱聚合选项。

交易者应关注的比特币PQ路线图信号

第一个信号是具体的BIP动态或围绕OP_CAT重新启用的维护者和开发者信号,因为这被视为通往STARK相关构造的最务实桥梁。

第二个信号是是否有任何提案能够使STARK验证在比特币上超越讨论。脚本今天无法验证STARK,因此市场相关的问题是,讨论是否转向基于操作码的方法或共识层支持,以及这两者是否获得可信的动力。

第三,关注后续建模和基准测试,这将细化ML-DSA-44对每个签名2,420字节的估计以及隐含的每个区块约500-700个交易。如果替代PQ方案实质性改变了签名大小的特征,扩展权衡的紧迫性也会随之改变。

最后,跨链里程碑可以创造叙事压力。Starknet宣布了一个三阶段项目以实现量子安全,文章描述了以太坊的目标是在2029年实现后量子过渡,而索拉纳则在实验PQ签名。这些时间表并不会迫使比特币采取行动,但它们可以改变对“合理”进展的期望。

治理,而非密码学,看起来才是真正的瓶颈

我将ML-DSA-44建模视为关键的强制因素。如果比特币在没有缓解措施的情况下变成NIST风格的PQ,那么吞吐量的数学将足够糟糕,以至于将扩展和费用重新拖入宏观叙事,即使量子威胁本身仍然是长期的。

重要的门槛是比特币治理是否能在PQ成为研究主题之前达成任何可信的缓解路径。更大的区块是更简单的工程杠杆,但历史上最难以社会化,而STARK聚合在吞吐量上看起来更清晰,但直接面临脚本限制和共识表面风险。如果OP_CAT或任何STARK验证路径从“有趣”变为“可操作”,那么这个设置开始看起来是结构性的,而不是叙事驱动的,因为它将定义比特币如何在不重新开启区块大小战争的情况下吸收安全升级。

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