XRP Ledger 轉向抗量子簽名，使用 2.420 字節的證明取代橢圓曲線

XRP Ledger (XRPL) 正在以一連串值得注意的技術升級來收官，經歷了一段接受度提升與多個重要發展里程碑的階段。

12月24日，XRPL Labs的高級軟體工程師Denis Angell宣布，AlphaNet——一個面向開發者的公開測試網——已整合“後量子”密碼學以及原生智能合約 (native smart contract)。

“Q-Day”與量子電腦帶來的必然威脅

目前大多數區塊鏈，包括比特幣和以太坊，都是用橢圓曲線密碼學 (ECC)來保護用戶資產。

這個模型之所以安全，是因為在傳統電腦上，從公開金鑰反推私鑰幾乎是不可能的。然而，這一假設是建立在古典物理限制之上的。

量子電腦運作的原理不同，它使用量子比特（qubit）來同時處理多個狀態。專家預測，當量子電腦達到足夠的運算能力並運行Shor算法時，可能在幾秒內破解ECC。這一時點被安全機構稱為“Q-Day”。

AlphaNet的更新旨在直接應對這一風險。Angell確認，該網路已經開始運行CRYSTALS-Dilithium。

值得注意的是，美國國家標準與技術研究院 (NIST) 最近已將此算法標準化——現稱ML-DSA——作為對抗量子攻擊的主要防禦層。

將Dilithium整合到測試網中，幫助XRPL Labs為帳本“接種疫苗”，提前為未來硬體突破做好準備。

後量子升級的結構解析

根據Angell的說法，這次變革影響了XRPL的整個核心架構。AlphaNet被重構，加入了新組件：Quantum Accounts、Quantum Transactions與Quantum Consensus。

Quantum Accounts改變了用戶身份驗證的方式。在舊網路上，私鑰與公鑰之間的關係是基於橢圓曲線的。在升級後的AlphaNet中，這一關係轉為基於晶格數學。

用戶會生成Dilithium密鑰對，形成一個複雜的數學結構，即使擁有完整的量子硬體，也無法反向推算出私鑰。

Quantum Transactions用來保護資產流動。每一筆XRP或其他代幣的交易都必須用數字簽名來驗證。新協議要求這些簽名必須使用Dilithium，確保系統無法偽造用戶的授權。

Quantum Consensus則負責維護網路的“真實性”。驗證者（validator）——負責排序交易的伺服器，也必須採用新的密碼機制。

如果驗證者仍使用弱密碼，量子攻擊者就能偽造驗證者身份，操控投票權，甚至篡改帳本歷史。這次升級要求所有驗證者必須通過安全通道進行通訊，以抵禦量子攻擊。

抵抗量子能力的技術代價

雖然能提供長期的安全保障，但轉向Dilithium也伴隨著顯著的運行成本。

Dilithium簽名比ECDSA簽名大得多。一個ECDSA簽名只有64字節，而Dilithium簽名約需2,420字節。

這直接影響網路性能。驗證者必須傳輸更大的資料塊，消耗更多頻寬，增加延遲。帳本的歷史資料也會迅速膨脹，導致節點存儲成本上升。

AlphaNet作為一個測試環境，用來收集這些權衡的數據。工程團隊將評估區塊鏈在資料量增加的情況下，是否仍能維持交易吞吐量。

若帳本變得過於龐大，獨立驗證者的參與門檻將提高，可能引發網路結構的集中化風險。

縮小程式設計能力的差距

除了安全性，這次升級還解決了XRPL長期以來的競爭弱點。

多年來，XRPL在支付效率方面表現良好，但缺乏程式設計能力，導致難以吸引開發者和提升流動性，與以太坊或Solana相比略顯不足。

智能合約的出現，讓這些生態系統快速崛起，能在鏈上直接運行市場、借貸協議和自動交易。由此，Ethereum和Solana成為最大的DeFi平台，總鎖倉價值超過1000億美元。

過去，XRPL沒有這樣的能力，主要專注於轉帳。

AlphaNet上的原生智能合約正在改變局勢。它允許開發者直接在基礎層構建，無需側鏈或外部框架。

這些智能合約利用XRPL已有的功能，如AMM、去中心化交易所和托管機制，開拓出超越純支付的DeFi服務空間。

這幫助XRPL探索新方向，降低熟悉智能合約語言的團隊門檻，同時促使網路在鏈上活動量競爭，而非僅依賴支付流量。

Hàn Tín