比特幣（BTC）的量子困境：更大區(qū)塊還是STARK驗(yàn)證？
比特幣面臨量子安全升級(jí)的技術(shù)路線之爭(zhēng)。一派主張擴(kuò)大區(qū)塊容量，以容納體積更大的后量子簽名算法，但可能犧牲去中心化程度。另一派力推zk-STARK驗(yàn)證方案，將大量計(jì)算移至鏈下，僅提交簡(jiǎn)潔證明上鏈，兼顧安全與擴(kuò)容。StarkWare已在比特幣測(cè)試網(wǎng)成功運(yùn)行STARK驗(yàn)證器，但依賴OP_CAT提案激活，社區(qū)共識(shí)尚未達(dá)成。
處理大量后量子簽名導(dǎo)致比特幣速度減慢的問(wèn)題，可以通過(guò)更大區(qū)塊或用STARK證明聚合簽名來(lái)解決。
StarkWare聯(lián)合創(chuàng)始人Eli Ben-Sasson表示，ZK STARK是解決比特幣量子安全問(wèn)題的最佳方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及。
更何況，他聲稱Blockstream創(chuàng)始人亞當(dāng)·巴克也同意這一點(diǎn)。
本-薩森本周因其關(guān)于X將比特幣通脹率提高至4%的爭(zhēng)議建議而登上新聞?lì)^條。Grok對(duì)回復(fù)的分析發(fā)現(xiàn)“對(duì)該提案沒(méi)有明確支持”。
但作為STARK——量子安全、基于哈希的零知識(shí)證明——的共同發(fā)明者，他的立場(chǎng)更為堅(jiān)實(shí)，一些領(lǐng)先的比特幣研究者也支持這一概念。
Ben-Sasson自己的項(xiàng)目Starknet上周宣布了其三階段項(xiàng)目，旨在實(shí)現(xiàn)量子安全。
比特幣上大量PQ簽名的問(wèn)題
給比特幣添加零知識(shí)證明并不能讓區(qū)塊鏈本身變得安全。ZK證明是一種應(yīng)對(duì)在比特幣中添加更大量子（PQ）簽名方案所帶來(lái)問(wèn)題的方法。
目前由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）批準(zhǔn)的PQ簽名數(shù)量是比特幣現(xiàn)有ECDSA（ECDSA）和Schnorr簽名方案的10到100倍。
有人認(rèn)為這可能會(huì)使區(qū)塊鏈速度降至每秒不到1筆。但一個(gè)區(qū)塊的所有大型交易簽名都可以壓縮成一個(gè)微小的ZK STARK證明。由于證明遠(yuǎn)小于包含現(xiàn)有簽名，區(qū)塊鏈可能會(huì)更快運(yùn)行。
“如果他們不允許ZK STARK聚合，那肯定會(huì)是一個(gè)非常遺憾的舉措，因?yàn)檫@并不能真正解決問(wèn)題......問(wèn)題在于'人人真的能用比特幣嗎？'”本-薩森說(shuō)。
“所以你需要大規(guī)模的。為此，你需要像簽名聚合這樣的功能，僅僅增加塊大小是不夠的。”
相關(guān)報(bào)道：StarkWare首席執(zhí)行官建議以4%的年比特幣通脹來(lái)替代2100萬(wàn)的上限
Eli 在OP_CAT資料來(lái)源：伊萊·本-薩森
量子替代方案：增加比特幣的區(qū)塊大小
《PostQuantum.com》作者、Applied Quantum創(chuàng)始人Marin Ivezic告訴Cointelegraph，比特幣的SegWit方案將大規(guī)模簽名的影響降低了多達(dá)75%。但他對(duì)NIST的ML-DSA-44方案的建模（每個(gè)簽名有2420字節(jié)）“顯示塊容量大約在500到700筆交易之間，從現(xiàn)在的2500筆降至3000筆。這就是區(qū)塊大小的爭(zhēng)論出現(xiàn)的地方。”
增加比特幣區(qū)塊大小確實(shí)是一個(gè)可行的替代方案，但社區(qū)在2017年就因?qū)^(qū)塊規(guī)模加倍的提議而分 裂。
許多反對(duì)意見依然適用，因?yàn)樗且粋€(gè)粗暴的修正，要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶、存儲(chǔ)和驗(yàn)證更多數(shù)據(jù)。這成本更高，需要更多設(shè)備，批評(píng)者認(rèn)為這會(huì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)趨向集中化。
Blockstream Research 近幾個(gè)月一直在嘗試壓縮基于哈希的后量子簽名方案規(guī)模以配合比特幣。它推出了有前景的SHRINC和SHRIMPS計(jì)劃，這些計(jì)劃的日常簽名數(shù)大約是比特幣當(dāng)前簽名的五倍，但如果你丟了錢包需要恢復(fù)，簽名數(shù)可增加多達(dá)40倍。
雖然 SHRINCS 已被用于 Liquid 側(cè)鏈上的真實(shí)交易簽署，但其開發(fā)仍處于早期階段，且在復(fù)雜性和可用性方面存在不足。更大的簽名也會(huì)拖慢區(qū)塊鏈速度，除非區(qū)塊大小增加。
“原生提升產(chǎn)能是簡(jiǎn)單的工程解決方案，也是最難的治理方案，”PostQuantum.com 作者、Applied Quantum創(chuàng)始人Marin Ivezic談到模塊尺寸增加時(shí)說(shuō)。“我們根本沒(méi)時(shí)間爭(zhēng)論那些。”
塊流 SHRINC
ZK證明聚合具有優(yōu)勢(shì)
雖然會(huì)增加，但可以說(shuō)它在保持去中心化同時(shí)提高比特幣效率方面會(huì)更好。
最簡(jiǎn)單的是，ZK證明是一種數(shù)學(xué)證明某物存在的方法，而無(wú)需包含所有細(xì)節(jié)。例如，ZK證明可以證明你知道保險(xiǎn)箱的密碼，而無(wú)需告訴對(duì)方密碼是什么。
為單個(gè)方塊生成ZK證明理論上只需完成一次（雖然為了冗余，生成額外備份更安全），所需的設(shè)備看起來(lái)比商業(yè)采礦設(shè)備便宜得多。
精益以太坊的規(guī)格是驗(yàn)證成本低于10萬(wàn)美元的設(shè)備（且可在普通家庭運(yùn)行）。而ZK證明幾乎可以在任何設(shè)備上完成，包括樹莓派。
Ben-Sasson表示，早期比特幣開發(fā)者如Greg Maxwell和Mike Hearn“對(duì)ZK STARK非?？春?，因?yàn)閆K STARK是后量子安全且沒(méi)有可信設(shè)置的”，他認(rèn)為Bitcoin Core開發(fā)者Luke Dashjr和Blockstream創(chuàng)始人Adam Back正在接受這一想法。
“我親口聽說(shuō)過(guò)。他們對(duì)與ZK STARK相關(guān)和使用的事情持樂(lè)觀態(tài)度。我認(rèn)為他們每個(gè)人都表達(dá)了很好的支持，無(wú)論是私下還是公開場(chǎng)合。Adam Back和Luke Dashjr并不完全一致，但在這方面我認(rèn)為他們實(shí)際上同意，這是一種很棒的技術(shù)，在合適的條件下，可能會(huì)發(fā)展到比特幣上。”
Cointelegraph聯(lián)系了Back尋求評(píng)論，但未收到回復(fù)。
以太坊研究員賈斯汀·德雷克公開表示，他希望比特幣采用精益以太坊的ZK證明聚合技術(shù)，使其成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。出于政治原因，這可能不可行。
以太坊的麥管圖
以太坊目標(biāo)是在2029年前實(shí)現(xiàn)后量子。來(lái)源：以太坊基金會(huì)
比特幣專用ZK提案
鑒于比特幣的保守文化，將ZK加入比特幣最政治務(wù)實(shí)的方式可能是重新啟用OP_CAT，這其實(shí)是Satoshi編寫的九行代碼。
“他甚至介紹過(guò)，然后又去掉了，”本-薩森說(shuō)。“如果再加上這些，你就能得到像STARK證明、聚合和后量子安全這樣的東西。”
“我覺(jué)得這是最安全、最棒的解決辦法，真的能讓小聰真正開始并渴望的旅程重新啟動(dòng)。”
但盡管大約12到24個(gè)月前OP_CAT興趣激增，但最近似乎有所減弱（盡管比特幣治理的運(yùn)作方式神秘）。
還有一些更具投機(jī)性的提案，包括OP_STARK_VERIFY，將添加專門設(shè)計(jì)用于更高效驗(yàn)證比特幣STARK的操作碼。BIP-360的合著者Ethan Heilman提議將比特幣的簽名和公鑰聚合成一個(gè)名為BitZip的單一STARK證明。
海爾曼今年早些時(shí)候告訴Cointelegraph，實(shí)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果主要有兩種方式：
“要么給比特幣添加一堆通用操作碼，然后在比特幣上構(gòu)建類似ZKRolup的東西，要么在比特幣的共識(shí)層支持STARK。另外，其他功能較弱的聚合方案，如CISA（交叉輸入簽名聚合），也可能在這方面有所幫助。”
量子
不過(guò)，這幾率有多大呢？
伊維齊奇表示，比特幣治理而非技術(shù)能力才是關(guān)鍵點(diǎn)。
“Eli的密碼學(xué)堅(jiān)如磐石：純哈希假設(shè)，沒(méi)有可信設(shè)置，成千上萬(wàn)個(gè)簽名壓縮成一個(gè)小證明。問(wèn)題在于與密碼學(xué)相關(guān)的一切，“他說(shuō)。
“比特幣腳本目前無(wú)法驗(yàn)證STARK文件，而生產(chǎn)驗(yàn)證器相比狹窄的哈希簽名操作碼是一個(gè)龐大的共識(shí)面。鑒于像OP_CAT這樣微小的操作碼已經(jīng)爭(zhēng)論多年，基層STARK驗(yàn)證器實(shí)際上是2030年代的討論。”
與此同時(shí)，以太坊的目標(biāo)是2029年實(shí)現(xiàn)后量子的轉(zhuǎn)型，Solana 也在嘗試添加后量子簽名。StarkNet的三階段過(guò)渡將受益于賬戶抽象化，這使得底層加密技術(shù)能夠升級(jí)，而無(wú)需每個(gè)用戶手動(dòng)轉(zhuǎn)移到新賬戶。
因此，Ben-Sasson表示，索拉納和以太坊的后量子路線圖將“極其艱難”。
“在Starknet上，我們有一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)，就是已經(jīng)有了原生賬戶抽象和智能錢包，這意味著沒(méi)有任何東西被正式化，所以很容易升級(jí)錢包和基礎(chǔ)設(shè)施，達(dá)到量子之后。”
以上就是比特幣（BTC）的量子困境：更大區(qū)塊還是STARK驗(yàn)證？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于比特幣抗量子路線之爭(zhēng)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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