XRP Ledger 转向抗量子签名，2.420 字节的证明取代椭圆曲线

XRP Ledger (XRPL) 正在以一系列引人注目的技术升级结束这一年，此前经历了接受度的提升和多个重要发展里程碑。

12月24日，XRPL Labs的高级软件工程师Denis Angell宣布，AlphaNet——面向开发者的公共测试网络——已集成“后量子”密码学以及原生智能合约(native smart contract)。

“Q-Day”与量子计算带来的必然威胁

目前大多数区块链，包括比特币和以太坊，都是用椭圆曲线密码学(ECC)保护用户资产。

这种模型之所以安全，是因为在传统计算机上，从公钥反推私钥几乎是不可能的。然而，这一假设建立在经典物理的限制之上。

量子计算机的工作原理不同，它利用量子比特（qubit）同时处理多种状态。专家预测，当量子计算机达到足够的算力并运行Shor算法时，可能在几秒钟内破解ECC。此时，安全机构称之为“Q-Day”。

AlphaNet的更新旨在直接应对这一风险。Angell确认，该网络现已使用CRYSTALS-Dilithium算法运行。

值得注意的是，美国国家标准与技术研究院(NIST) 最近已将该算法标准化——现称为ML-DSA——作为应对量子攻击的主要防御层。

将Dilithium集成到测试网，帮助XRPL Labs“为账本注射疫苗”，为未来硬件突破做好准备。

后量子升级的结构解析

据Angell介绍，此次变革影响了XRPL的整个核心结构。AlphaNet被重新设计，加入了Quantum Accounts、Quantum Transactions和Quantum Consensus等新组件。

Quantum Accounts改变了用户身份验证的方式。在旧网络中，私钥与公钥之间的关系基于椭圆曲线。而在AlphaNet升级中，这一关系基于格子数学。

用户生成Dilithium密钥对，形成复杂的数学结构，即使拥有完整的量子硬件，也无法反向推算出私钥，无论是传统计算机还是量子计算机。

Quantum Transactions保护资产流转。每一笔XRP或其他代币的交易都必须用数字签名签署。新协议要求这些签名必须使用Dilithium，确保没有系统能伪造用户的授权。

Quantum Consensus负责维护网络的“真实性”。验证者——即统一交易顺序的服务器——也必须采用新的密码机制。

如果验证者仍使用弱密码，量子攻击者可能伪造验证者身份，操控投票权，篡改账本历史。此次升级要求所有验证者通过安全通道进行通信，防止量子计算机的攻击。

抵抗量子能力的技术成本

虽然带来长期的安全优势，但切换到Dilithium也意味着显著的运营成本。

Dilithium签名比ECDSA签名大得多。一个ECDSA签名只有64字节，而Dilithium签名大约需要2,420字节。

这直接影响网络性能。验证者需要传输更大的数据块，消耗更多带宽，增加延迟。账本的历史数据也会迅速膨胀，导致节点存储成本上升。

AlphaNet作为试验环境，用于收集这些权衡的相关数据。工程团队将评估区块链在数据增长条件下是否能维持交易吞吐量。

如果账本变得过于庞大，独立验证者的参与门槛将提高，可能引发网络结构的集中化风险。

缩小编程能力差距

除了安全性，升级还解决了XRPL长期存在的竞争劣势。

多年来，XRPL在支付效率方面表现出色，但缺乏编程能力，难以吸引开发者和流动性，无法像以太坊或Solana那样繁荣。

智能合约推动了这些生态系统的爆发式增长，使市场、借贷协议和自动交易得以在链上直接运行。由此，Ethereum和Solana成为最大的DeFi平台，总锁仓价值超过1000亿美元。

此前，XRPL没有这项能力，主要局限于转账操作。

AlphaNet上的原生智能合约正在改变这一局面。它允许开发者在基础层直接构建，无需侧链或外部框架。

这些智能合约利用XRPL已有的功能，如AMM、去中心化交易所和托管机制，开辟了超越纯支付的DeFi服务空间。

这帮助XRPL开拓新方向，降低熟悉智能合约语言的开发者门槛，同时促使网络在链上活动量方面展开竞争，而非仅依赖支付流量。

韩信