关键要点

• Sonic重新设计权益证明以避免Boneh–Lynn–Shacham聚合，简化量子升级。
• Shor算法风险推动从椭圆曲线数字签名算法转向基于哈希的方案。
• Sonic共识系统有向无环图模型可能导致升级成本降低，有助于后量子采用。

随着对量子计算长期威胁的担忧加剧，区块链开发者开始重新思考网络安全的基础。Sonic作为一种权益证明协议，正定位为为数不多的能够更容易适应后量子世界的系统之一。

现代区块链在交易安全和验证网络参与者方面严重依赖椭圆曲线密码学。这些方法支撑着广泛使用的签名方案，如椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）和Ed25519。虽然今天有效，但如果量子计算机达到足够规模，它们可能变得脆弱。

能够运行Shor算法的机器可能会打破这些密码假设，使攻击者能够从公共数据中推导出私钥并伪造交易。与此相比，基于哈希的函数在很大程度上仍然具备抗性，使其成为下一代安全模型的核心。

“无论足够强大的量子计算机是明天到来还是50年后到来，行业都必须做好准备，”Sonic的首席研究官Bernhard Scholz说道。

挑战不仅在于替换密码原语，还在于它们是如何嵌入到现有共识系统中的。许多领先的权益证明网络依赖于签名聚合技术，如Boneh–Lynn–Shacham（BLS）或门限签名，将验证者的投票压缩为单一证明。这些方法提高了效率，但依赖量子计算可能破坏的密码假设。

替换它们并非简单。后量子替代方案，包括基于格的和基于哈希的签名，往往体积更大且计算密集。它们还缺乏有效的聚合方法，这可能显著增加带宽和验证成本。

这就是Sonic设计的分歧所在。其共识协议被称为SonicCS，避免依赖于聚合签名。相反，它使用一种有向无环图结构，其中每个事件携带一个单独的签名，结合对先前事件的哈希引用。

结果是一个依赖于更少密码构件的系统。过渡到抗量子标准将涉及在不改变基础共识逻辑的情况下更换签名方案。

Sonic的方法反映了区块链开发中的更广泛趋势：规划虽然可能还需数年才能出现的风险。尽管实际的量子攻击仍然是理论性的，但为大型实时网络进行改造的成本可能很高。

该公司表示，将继续关注后量子密码学的发展，包括标准机构的工作和与以太坊等主要生态系统相关的研究工作。

目前，辩论仍然主要是学术性的。但随着数字资产越来越深嵌入金融系统，其基础设施的韧性正受到更密切的审视。在这种情况下，能够在不造成重大干扰的情况下进行调整可能与安全性本身同样重要。

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