以太坊放弃 Poseidon:转向 SHA2 与 BLAKE2 的原因

老敏君_9204

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2026-08-14

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原创

8 月 13 日,以太坊研究员 justin drake 在 x 平台表示,以太坊基金会已经决定,在 l1 层不再继续采用 snark 友好型哈希算法 poseidon,而是转向 sha2 或 blake2 这类更传统的哈希函数。

这并不是一次临时调整。放在更大的背景里看,这一变化对应的是以太坊过去八年的研究积累、数千万美元级别的投入,以及其后量子密码学路线图的一次重要修正。

自 2019 年推出以来,Poseidon 一直被视为零知识证明场景中的热门方案,尤其适合 zkRollup、zkVM 等需要在证明系统里频繁做哈希计算的应用。简单来说,它之所以受欢迎,是因为它在 SNARK 电路里通常更省约束、效率更高。但随着“后量子安全”逐渐成为以太坊必须正面应对的问题,Poseidon 的优势和局限也被重新拿出来评估。

Justin Drake 提到,这次路线转向与 SNARK 设计上的新进展有直接关系。过去,传统哈希函数在 SNARK 里效率不高,主要是因为两者底层“计算语言”不太匹配;而现在,随着“二进制域”方向的发展,SHA2、BLAKE2 这类传统哈希函数在证明系统中的表现已经越来越接近 Poseidon。按他的说法,单台笔记本电脑每秒大约可以完成 100 万次传统哈希调用的证明验证。

他还表示,Poseidon 自 2019 年问世后,长期是主流的 SNARK 友好型哈希方案,并为 zkRollup、zkVM 等应用提供了底层支持。与此同时,生产级 leanVM 预计将在 2027 年推出,共识层、数据层和执行层的相关部署预计在 2028 年完成,以太坊基金会后量子团队也仍在持续推进二进制域方向的研究。

以太坊放弃Poseidon

以太坊为什么放弃 Poseidon?可以从几个核心原因理解

如果从新手更容易理解的角度来看,Poseidon 原本是为 SNARK 这类证明系统“量身定做”的哈希函数。它最大的价值,就是在零知识证明环境中计算成本更低,因此曾长期拥有比较明显的性能优势,也被广泛应用在 zkRollup、zkVM 等场景中。它此前还被视为 leanVM 的潜在基础组件之一。

这里的 leanVM,可以理解为以太坊为后量子时代准备的一套最小化零知识虚拟机,目标是更高效地验证大规模链上活动。目前它还没有部署到主网。

根据 Drake 的说法,Binius(2023 年,由 Jim 与 Ben 提出)以及 Flock(Ron、Benedikt 与 William,2026 年 6 月)等研究成果带来了明显突破。这些进展让二进制域 SNARK 的设计,更容易适配传统哈希函数依赖的布尔运算逻辑。

snark.fast 团队的测试数据显示,在 M3 Max 芯片上,每秒可证明 180 万次 BLAKE3 运算,相比原生 CPU 运算仅增加约 100 倍开销。随着类似结果不断出现,SHA2、BLAKE2s 等成熟哈希算法已经可以在 SNARK 环境中承担原本由 Poseidon 承担的角色,不再一定要依赖 Poseidon 这种专门设计的数学结构。

安全性也是关键因素:传统哈希算法经过更长时间公开检验

以太坊放弃Poseidon

(来源:Sreeram Kannan)

Sreeram Kannan 在公开表态中指出,相比密码分析积累还相对有限的 Poseidon,SHA 和 BLAKE 等传统哈希算法已经经历多年公开审查,已知攻击路径更少,因此在实际部署时也更容易被接受。

Drake 还在 X 平台帖文中提到,格密码方案 HAWK 与基于同源的密码方案 SQIsign 近期相继遭受攻击。两者都属于 NIST 第三轮签名候选方案。这一变化进一步强化了一个思路:尽量减少额外安全假设,更多转向基于哈希的密码学路线。当前,以太坊基金会后量子团队成员 Emile 与 Thomas 仍在推进二进制域相关研发。

为什么以太坊现在才转向 SHA2 或 BLAKE2?

这个问题的关键在于:过去不是不想用传统哈希函数,而是“用起来不划算”。

SHA2、BLAKE2s、Keccak 这类传统哈希算法,大量依赖异或、移位等布尔运算;而传统 SNARK 更擅长处理的是大素数域里的算术逻辑。如果硬要把这些位运算塞进旧式 SNARK 框架中,往往会让证明成本大幅增加。

Poseidon 则不同。它从设计之初就是围绕素数域算术构建的,所以能用更少的约束获得更快的证明速度。不过,它的代价也很明显:历史更短,还需要更长时间接受密码分析和公开检验。

二进制域方案改变了这个局面。简单理解,它把证明系统底层数学更贴近 0 和 1 的布尔世界,让位运算可以更自然地进入 SNARK。也正因为如此,SNARK 对传统哈希函数的适配能力大幅提升,技术重点也从“为 SNARK 设计专用哈希函数”,逐步转向“让 SNARK 更适合现有成熟哈希函数”。

Jim Posen 与 Benjamin Diamond 在 2023 年提出的 Binius,展示了二进制塔域 SNARK 的实现路径。此后,Benedikt Bünz、Ron Rothblum 与 William Wang 的 Flock 论文于 2026 年 7 月 29 日上传 arXiv。其 M4 Max 基准数据显示,单核每秒可证明 8.2 万次 BLAKE3 压缩、4.2 万次 SHA-256 压缩和 3 万次 Keccak 置换;在 10 核条件下,BLAKE3 吞吐量超过 66 万次。

Drake 表示,当前笔记本电脑每秒可证明约 100 万次传统哈希调用,整体开销约为原生 CPU 布尔计算的 100 倍;而 SNARK.fast 在数日前给出的 M3 Max 测试结果,则达到每秒 180 万次 BLAKE3。

以太坊后量子路线图:2027 年 leanVM,2028 年三层部署

以太坊放弃 Poseidon,还有一个更大的背景,那就是后量子安全时间表正在提速。

Project Eleven 发布的《The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report》指出,量子计算的发展正在对区块链安全形成现实压力。一旦出现“密码学相关量子计算机”(CRQC),Shor 算法将能够快速破解 ECDSA 和 RSA 等非对称加密体系,而 ECDSA 被比特币及多数主流公链广泛采用。报告预计,Q-Day(量子破译日)可能出现在 2030 至 2033 年之间,届时大量链上资产将面临风险。

区块链在后量子迁移上比很多传统系统更麻烦,原因在于公钥通常长期暴露,而且链上状态缺乏简单回滚机制。也因此,该报告建议尽快启动后量子密码学迁移,包括格基、哈希等抗量子签名方案,并通过混合路线逐步过渡,以降低未来量子威胁集中出现时带来的系统性冲击。

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以太坊放弃Poseidon

Justin Drake 还警告称,AI 在密码分析领域的能力提升,已经让格基方案 HAWK 和同源方案 SQIsign 接连遭遇打击。这让以太坊基金会更倾向于采用基于哈希的方案,而这类方案通常被认为对量子攻击更有韧性。

此前,以太坊已经公布后量子路线图:计划在 2027 年部署生产级 leanVM,并在 2028 年完成其在共识层、执行层与数据可用性层的落地。leanVM 是一个面向后量子签名聚合的最小化零知识虚拟机,也是这一路线中的核心组件。

2026 年 3 月,以太坊基金会推出 pq.ethereum.org 作为后量子安全资源中心,超过 10 个客户端团队已经开始每周运行后量子互操作性开发网。基金会还设立了 100 万美元的 Poseidon Prize 和同等金额的 Proximity Prize,用于推动后量子密码学研究。Vitalik Buterin 也曾多次强调,后量子安全是以太坊通过“walkaway test”的必要条件;如果无法实现量子安全,以太坊就不能进入“僵化”阶段。

需要注意的是,哈希函数的切换,并不会改变以太坊后量子路线的整体结构。当前验证者使用的 BLS 签名依赖椭圆曲线,未来方案仍将以 leanXMSS 等哈希签名为基础,再由 leanVM 将大量签名压缩为每个区块中的一份小型证明。以太坊官方页面此前给出的对比显示,leanXMSS 签名约为 3000 字节,BLS 签名约为 96 字节,而 leanVM 的数据压缩目标约为 250 倍。

从落地效率看,SHA2 或 BLAKE2s 拥有更长的公开分析历史,这也意味着以太坊基金会可以减少继续等待 Poseidon 参数接受多年密码分析所需的时间。Drake 给出的 strawmap 仍然指向 2027 年生产级 leanVM,以及 2028 年在共识层、数据层和执行层的部署。

主流公链的后量子路线也在推进:Solana 与 Starknet 是两个参照

以太坊并不是唯一在为后量子时代做准备的主流公链。Solana 基金会在 2026 年 4 月发布了后量子安全路线图,其核心开发者团队 Anza 和 Jump Crypto 的 Firedancer 在独立研究后,均选择了同一种后量子签名方案 Falcon。

Falcon 是 NIST 标准化的后量子签名方案之一,特点是签名体积较小,因此更适合 Solana 这类高吞吐区块链环境。

根据公开信息,Anza 与 Firedancer 在分别完成研究后,一致确定采用 Falcon,并已在 GitHub 上公开初步实现代码。当前路线图主要分为三步:

  1. 持续评估 Falcon 及替代方案;
  2. 当量子威胁真正到来时,为新的 wallet 引入后量子方案;
  3. 最终推动现有 wallet 的整体迁移。

此外,Blueshift 的 Solana Winternitz Vault 已在生态中运行两年多,并在今年早些时候被谷歌量子 AI 白皮书引用为行业前沿案例。

Solana 基金会表示,量子计算何时构成实质威胁仍需数年观察,因此现阶段无需立即迁移,但相关研究、基础设施和生态协调工作已基本就位。一旦时机成熟,切换速度有望更快,且预期不会对网络性能造成显著影响。

Starknet 则是目前较接近以太坊基金会新方向的参照案例。StarkWare 于 6 月 30 日公布路线图,计划分三个阶段推进:第一阶段以 BLAKE2 取代 Pedersen 哈希算法,用于状态承诺、合约地址和网络配置,并引入 Falcon-512 等后量子共识签名;第二阶段聚焦传统合约迁移工具;第三阶段则处理仍与以太坊相关的外部依赖,包括桥接系统调用和 blob 数据可用性。这一阶段也将取决于以太坊自身的迁移节奏。

与部分公链直接推进代码实现不同,以太坊当前采取的是“先定标准,再推代码”的路径。放弃 Poseidon、转向 SHA2/BLAKE2,本质上是在后量子背景下,优先选择更成熟、审查更充分的密码学基元。

常见问题:以太坊放弃 Poseidon,到底意味着什么?

1、以太坊基金会为什么放弃 Poseidon?

按照 Justin Drake 的表述,核心原因在于 SNARK 技术出现了新突破,尤其是二进制域运算方向的进展,使得 SHA2 和 BLAKE2s 等传统哈希算法在 SNARK 环境中的性能已经接近 Poseidon。随着 Poseidon 原有的性能优势被削弱,再加上成熟算法拥有更长的分析历史和更短的安全验证等待期,以太坊基金会因此选择转向。

2、leanVM 是什么?现在进展到哪一步了?

leanVM 可以理解为以太坊规划中的后量子区块链活动验证系统,定位是面向后量子签名聚合的最小化零知识虚拟机。目前它还没有部署到主网。按照 Drake 给出的初步时间表,生产级版本目标在 2027 年推出,主网三层部署目标则指向 2028 年。

3、Ethproofs 第 10 次通话将在何时举行?

Ethproofs 第 10 次通话将于 2026 年 8 月 15 日 UTC 14:00 举行,主题为基于哈希的 SNARK 技术未来方向。日历邀请可通过私信向 Justin Drake 索取。

总结:这更像是技术路线修正,而不是以太坊后量子战略收缩

整体来看,以太坊这次放弃 Poseidon,并不意味着后量子路线收缩,反而说明其底层密码学选择正在进一步向更成熟、公开审查更充分的方案靠拢。对公链基础设施来说,这类变化更像是技术路径的校准,而不是方向上的反转。

接下来,仍需持续关注以太坊基金会、研究团队以及相关客户端的正式披露和实际部署进度。加密资产、区块链与后量子安全技术本身都存在较高不确定性,理解这类信息时,更适合结合官方公开资料持续跟踪,不宜将技术路线变化简单等同于市场层面的判断。

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