Algorand推进量子安全升级：2027年目标全面抗量子

2026-11-09 20:47 loading...

币安Binance

币安交易所是全球加密货币交易所龙头，在手机上即可买卖比特币等数字货币！

Algorand正全面推进其协议向抗量子安全转型，采用美国国家标准与技术研究院（NIST）选定的Falcon签名方案作为核心防御机制。该举措旨在应对未来量子计算可能带来的资产安全威胁。

量子威胁下的主动防御

当前多数区块链依赖椭圆曲线密码学（ECC）验证所有权，例如Algorand标准账户使用的Ed25519算法。理论上，足够强大的量子计算机可从公钥推导出私钥，从而伪造交易权限。尽管这类设备尚未出现，但时间窗口已被广泛预估——部分专家认为可能在2029年前后实现，而实际迁移准备期需以年为单位计算。

政府机构亦设定了明确时间表。美国国家安全局（NSA）要求所有新国家安全系统自2027年1月1日起启用抗量子算法，这为区块链项目提供了外部压力与行动参考。

四阶段抗量子演进路径

自2022年起，Algorand分四个阶段推进后量子能力：

1. 状态证明引入Falcon签名

每256轮区块生成一次状态证明，并使用Falcon-1024进行数字签名，确保链上历史记录不可篡改。此机制已被跨链生态采纳用于验证Algorand账本状态。

2. 首笔后量子交易落地

2025年11月3日，基金会成功在主网发送首笔由Falcon签名的交易。该交易借助LogicSig和FALCON_VERIFY操作码执行，虽未触发原生账户支持，但验证了技术可行性。

3. 原生Falcon-1024账户上线

2026年8月15日，v5.0.0版本达到90%节点批准阈值。自8月20日起正式启用原生量子弹性账户。用户无需更换地址即可享受更强安全性，SDK、AlgoKit及Pera Wallet均已适配。

不过，Falcon-1024带来显著体积开销：公钥达1,793字节，签名约1,280字节，远高于Ed25519的32字节和64字节。为此，v5.0.0对相关交易实施更高基于用量的费用策略。

4. 现有账户可重新绑定至Falcon

10月下旬起，用户可通过“重新绑定”流程将旧账户切换为Falcon签名，保留原有地址、历史记录与资产归属。初期应用增长迅速：8月20日至9月7日间，已有1,800个账户完成转换，累计124万笔交易；截至10月17日，主网后量子交易突破270万笔，其中纪念性NFT占比较高；截至10月31日，超2,000个原生后量子账户完成主网签署。

尚未覆盖的关键环节

尽管账户层级已具备抗量子能力，但网络核心组件仍未完全过渡：

可验证随机函数（VRF）：用于选举区块提议者与投票委员会，目前仍运行于经典密码学之上。基金会正在测试替代方案，预计2027年初发布研究成果。
共识投票签名：验证节点使用Ed25519签署消息。Falcon是主要候选替换方案，预计将经历一段混合签名共存期。
默认账户：除非用户主动重新绑定或创建新账户，否则仍沿用旧式加密。
硬件钱包：尚无支持Falcon的设备。对Trezor Safe 5的测试显示，单次签名耗时约0.7秒，存在性能挑战。

未来路线图：2026至2027年关键任务

根据2026年6月发布的最新路线图，剩余步骤包括：

2026年底目标

实现密码敏捷性架构，支持多签名方案并行运行。
推出混合账户模式，同时支持经典与后量子密钥，增强长期韧性。
原生支持后量子多重签名钱包，兼容不同类型的签名者。
引入更轻量的Falcon-512方案，公钥仅897字节，签名约640字节。
进一步完善后量子共识机制设计。

2027年目标

计划在2027年初公布关于VRF的抗量子研究结果，并启动共识层向混合签名模式迁移。最终目标是在2027年底前达成全协议范围的量子弹性。

战略重心转移：安全优先

11月6日，基金会宣布将后量子安全列为下一阶段最高优先事项。为此，暂停了原定的“Project King Safety”计划，包括解除代币供应上限及捕获最大可提取价值（MEV）等措施。质押奖励将持续至2028年1月，但自12月6日起暂停xGov赠款项目。

此外，基金会表示可能调整基于用量的费用结构，尤其是针对高体积的Falcon交易，这或将影响代币经济模型。

首席产品官Will Beaumont建议机构采取以下初步行动：梳理所有密钥管理位置；解耦应用逻辑与签名算法；在主网上开展试点评估大签名对性能的影响；向硬件与托管服务商索取明确的后量子路线图。

总结

Algorand已在账户签名层面完成重大升级，支持原生Falcon-1024账户，并实现大规模后量子交易实践。截至2026年10月中旬，主网已处理超过270万笔抗量子交易。然而，共识机制与关键组件仍依赖经典密码学，整体量子弹性尚未达成。基金会已明确将抗量子安全置于首位，剩余工作将在2026年末至2027年集中完成。