StarkWare联合创始人Eli Ben-Sasson指出,ZK-STARK技术在应对比特币实现抗量子安全过程中衍生的多重问题中表现最为优异,同时也将为比特币迈向大规模应用铺平道路。
他进一步透露,Blockstream的创始人Adam Back同样对这一观点持赞同态度。
近期,Eli Ben-Sasson因在X平台提出将比特币年化通胀率上调至4%的建议而引发热议。据Grok对评论区数据的分析显示,该提议并未获得明确的支持声音。
然而,作为STARK(一种具备量子安全性且基于哈希算法的零知识证明系统)的共同发明人,他在技术路线上的论证更为坚实,并得到了部分比特币领域顶尖研究者的认同。
此前,由Eli Ben-Sasson主导的StarkNet项目发布了包含三个阶段的发展路线图,旨在全面实现网络的抗量子化能力。

比特币亟需解决后量子签名体积过大的瓶颈
仅仅向比特币引入零知识证明并不足以直接赋予区块链抗量子特性。引入ZK证明的核心目的,在于缓解部署体积庞大得多的后量子(PQ)签名方案时所带来的各类实际困难。
目前美国国家标准与技术研究院(NIST)选定的一系列后量子签名算法,其数据规模达到了比特币现有ECDSA和Schnorr签名方案的10到100倍之多。
业界担忧,若直接部署此类签名,比特币网络的吞吐量可能会跌落至每秒不足1笔交易。然而,通过将区块内所有体积庞大的交易签名压缩为单一的ZK-STARK证明,可以有效解决这一问题。由于该证明的尺寸甚至小于现有签名的总和,区块链的整体运行效率反而有望得到提升。
Eli Ben-Sasson强调:“若拒绝采用ZK-STARK进行签名聚合,这无疑是一步错棋,因为它未能触及核心痛点——即普通用户能否顺畅地使用比特币。”
“要实现这一目标,网络必须具备极高的扩容潜力。为此,签名聚合等关键技术不可或缺,单纯依靠扩大区块容量是远远不够的。”

量子时代备选方案:增加比特币区块容量
PostQuantum.com撰稿人、Applied Quantum创始人Marin Ivezic在接受Cointelegraph采访时指出,比特币的隔离见证(SegWit)机制最多可将大容量签名带来的空间占用减少75%。但他针对美国国家标准与技术研究院(NIST)的ML-DSA-44算法进行了建模测算:结果显示,该算法单笔签名大小高达2420字节,这将导致区块可承载的交易量从目前的2500–3000笔骤降至约500–700笔,从而重新引发关于区块大小的争论。
虽然扩容比特币区块容量是一个可行的替代选项,但早在2017年,社区就曾因区块容量翻倍提案而产生严重分裂。当时许多反对理由至今依然有效:区块扩容属于一种粗放式解决方案,它要求所有节点传输、存储和验证的数据量大幅增加。这会推高运行节点的硬件成本和技术门槛,批评者认为这将加速网络的去中心化进程逆转。
Blockstream研究院近几个月一直在探索如何压缩适用于比特币的基于哈希的后量子签名方案,并推出了前景良好的SHRINCS与SHRIMPS签名算法。在常规交易中,这两种算法的签名体积约为比特币现有签名的5倍;但在用户丢失钱包需要恢复账户的特殊场景下,签名体积最高可能膨胀至原有签名的40倍。
尽管SHRINCS已在Liquid侧链上用于真实交易签名,但该仍处于早期研发阶段,在实现复杂度和用户体验方面存在不足。除非同步扩大区块容量,否则体量的激增仍将拖累整条区块链的性能。
对于区块扩容话题,Marin Ivezic评论道:“从工程角度来看,原生提升网络吞吐量是最简单的做法,但在治理层面却是最难实施的。我们已经没有足够的时间来反复争论这类问题。”

ZK证明聚合的多重优势
与区块扩容方案相比,ZK证明聚合不仅能提升网络承载能力,还能在保持去中心化特性的同时提高比特币的运行效率,堪称更优的选择。
简而言之,零知识(ZK)证明是一种数学验证方法:无需披露全部细节,即可证明某项事实成立。例如,借助ZK证明,你可以证明自己知道保险箱密码,而无需向对方泄露密码本身。
理论上,单个区块只需生成一份ZK证明即可(出于冗余备份考虑,额外多生成几份会更加安全);而且运行相关硬件所需的成本,远低于商用挖矿设备。
根据精简以太坊(Lean Ethereum)的计划,证明生成设备的成本低于10万美元,普通家庭环境即可部署。而验证一份ZK证明几乎不受硬件限制,树莓派这样的小型设备即可完成。
Eli Ben-Sasson表示,Greg Maxwell、Mike Hearn等比特币早期开发者对ZK-STARK寄予厚望。该技术具备抗量子安全特性,且不需要可信初始化设置。他认为,比特币核心开发者Luke Dashjr与Blockstream创始人Adam Back也逐渐接受了这条技术路线。
“我亲耳听过他们的观点。他们看好各类依托ZK-STARK构建的方案。我相信二人无论私下还是公开场合,都给出过正面评价。Adam Back与Luke Dashjr在不少议题上看法相左,但在这件事上,他们应当达成共识:这是一项优质技术,只要条件合适,完全有机会落地比特币。”
Cointelegraph曾联系Adam Back寻求置评,但尚未收到回复。
以太坊研究员Justin Drake公开发声,希望比特币能够采用精简以太坊的ZK证明聚合技术,推动该方案成为全行业通用标准。不过受社区治理分歧影响,这一愿景或许难以落地。

以太坊的目标是在 2029 年实现后量子计算。来源:以太坊基金会
针对比特币的零知识证明相关提案
考虑到比特币社区一贯保守的发展基调,在比特币网络中引入零知识技术,治理层面最具备可行性的路径大概率是重新启用OP_CAT——这是中本聪当年编写、仅九行代码的操作码。
Eli Ben-Sasson表示:“中本聪最初加入了OP_CAT,之后又将其移除。一旦恢复该操作码,开发者就能够实现STARK证明、签名聚合以及后量子安全相关功能。”
“我认为这是最优且最稳妥的方案,能够重新推动中本聪开启并期望延续的技术发展路线。”
尽管12至24个月前市场曾掀起一轮OP_CAT讨论热潮,但近期相关推进势头明显减弱(不过比特币社区治理走向向来难以预判)。
业内还存在一些前瞻性更强的提案,例如OP_STARK_VERIFY,该方案计划新增专用操作码,让比特币可以更高效地验证STARK证明。另外,BIP-360共同作者Ethan Heilman提出了BitZip方案,旨在将比特币的多组签名与公钥聚合至单份STARK证明内。
Heilman今年早些时候向Cointelegraph表示,想要实现目标效果主要有两条技术路径:“第一种方案,在比特币中新增一系列通用操作码,依托其上构建类ZK Rollup架构;或是直接在比特币共识层原生支持STARK。除此之外,CISA(跨输入签名聚合)等性能相对有限的聚合方案也能够起到一定作用。”
这条路实现的概率究竟有多大?
Marin Ivezic认为,阻碍不在于技术能力,比特币社区治理才是症结所在。
他表示:“Eli Ben-Sasson提出的密码学方案本身无懈可击:完全基于哈希假设、无需可信初始化设置,可以把数千份签名压缩为一份短小证明。难题都出在这套密码学方案之外的配套环节。”
“当前比特币脚本尚不具备验证STARK证明的能力。相较于单一精简的哈希签名操作码,一套可投入生产环境的STARK验证程序会大幅扩大共识层攻击面。就连OP_CAT这样简单的操作码都争论了数年,底层原生搭载STARK验证器,现实来看起码要等到2030年代才有可能提上议程。”
与此同时,以太坊计划在2029年完成后量子升级,Solana也在试验接入后量子签名。StarkNet的三期抗量子转型路线则可以依托账户抽象实现优势:底层密码学体系升级时,不需要每位用户手动将资产迁移至新账户。
Eli Ben-Sasson据此评价,Solana与以太坊的后量子升级之路将会 “异常艰难”。
“StarkNet拥有一大核心优势:网络原生支持账户抽象与智能钱包。这意味着相关机制并未被固化在底层协议,我们能够轻松升级钱包与基础设施,实现抗量子改造。”
以上就是比特币的量子困境:扩容区块 还是采用STARK证明?的详细内容,更多关于比特币量子困境的资料请关注其它相关文章!