BNB智能链后量子测试吞吐量降低40%并增加P99延迟

$BNB智能链后量子规划不再是理论上的安全练习。 $BNB Chain 发布了一份技术报告,描绘了 $BNB 智能链如何向后量子密码学迁移,早期结果表明了一个直率的权衡:更强的密码学伴随着更大的数据开销。
这种紧张气氛贯穿了整个提案。一方面,该报告旨在让网络为未来的量子威胁做好准备。另一方面,测试表明,即使共识行为相对良好,较大的签名也会降低吞吐量。
对于区块链基础设施研究来说,情况异常清晰。 $BNB Chain 不仅仅是浮动的抽象想法。它为交易签名和验证者投票聚合制定了具体的替代方案,然后展示了这些选择对区块大小、延迟和吞吐量的影响。
$BNB智能链后量子升级路径
报告有何变化
该报告重点关注了 BNB 智能链内部的两项重大变化。
首先,交易签名将从 ECDSA 转移到 ML-DSA-44。其次,共识投票聚合将从 BLS12-381 转变为 pqSTARK 聚合。
这使得 BNB 智能链后量子路线图引人注目,原因很简单:它涉及用户交易和验证器协调,这两个地方是密码学直接影响网络性能的地方。
该报告还表示,现有的钱包、SDK 和 RPC 不需要更新,地址格式也将保持不变。这很重要,因为兼容性往往是技术上优雅的升级在操作上变得混乱的地方。在这里,迁移路径似乎旨在限制接口级别的破坏,即使底层密码学发生变化也是如此。
为什么时机很重要
随着区块链开发人员考虑长期安全性,后量子密码学已成为更大的焦点,特别是对于预计仍将在数年后运行的系统。在这种情况下,报告将挑战描述为基础设施准备,而不是眼前的危机。
战略要点不容忽视:如果网络等待太长时间才测试抗量子签名,则只有在迁移变得紧急之后才可能发现性能瓶颈。通过现在发布基准式结果,$BNB Chain 有效地尽早将抗量子签名的成本摆在桌面上。
pqSTARK 聚合如何改变共识投票
什么取代了 BLS12-381
在共识方面,$BNB Chain 提议用 pqSTARK 聚合取代 BLS12-381 聚合。
该提案看起来很重要,因为它表明共识层可能比交易层更具适应性。该报告自己的框架指出了这个方向:最困难的部分不是共识本身,而是伴随抗量子签名而来的不断膨胀的交易和区块大小。
实际上,这意味着验证器协调可能比面向用户的交易数据增长更容易优化。对于区块链网络来说,这是一个有意义的区别。如果共识仍然相对有效,开发人员可以将注意力集中在系统中对可扩展性影响最大的部分。
压缩率提高了多少
报告中最引人注目的数字来自验证器签名压缩。使用 pqSTARK 聚合将总共 14.5 KB 的六个验证器签名压缩为约 340 字节的单个证明。
这是一个巨大的减少,它有助于解释为什么共识的改变看起来比交易签名的改变更容易管理。该级别的压缩为网络提供了一种方法来抵消在后量子密码学下验证器消息传递负担会大得多的负担。
为什么这很重要:当安全性改进增加带宽需求的速度超过网络吸收带宽需求的速度时,区块链通常会陷入困境。 pqSTARK 聚合似乎正是针对这个问题,在验证者最需要效率的地方减少签名量。
为什么较大的签名会提高性能成本
交易规模增长
报告中最大的成本位于交易层面。 ML-DSA-44 签名将每笔交易签名大小从 ECDSA 下的 65 字节增加到 2,420 字节。
这种跳跃是巨大的,它解释了为什么该报告将数据增长视为任何生产部署的主要挑战。在区块链系统中,更大的签名不仅会影响存储。它们还会影响块组成、带宽压力以及信息在地理分布的节点之间移动的速度。
这是$BNB智能链后量子努力背后的核心权衡。抗量子签名可能会增强面向未来的能力,但它们也会在任何其他优化开始之前使每笔交易变得更加繁重。
吞吐量和最终性影响
测试清楚地显示了性能影响。
原生传输吞吐量下降约 40%,而跨区域情况下 Gas 吞吐量下降约 50%。
中位最终确定保持在两个位置,