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比特币（BTC）的量子困境：更大区块还是STARK验证？
比特币面临量子安全升级的技术路线之争。一派主张扩大区块容量，以容纳体积更大的后量子签名算法，但可能牺牲去中心化程度。另一派力推zk-STARK验证方案，将大量计算移至链下，仅提交简洁证明上链，兼顾安全与扩容。StarkWare已在比特币测试网成功运行STARK验证器，但依赖OP_CAT提案激活，社区共识尚未达成。
处理大量后量子签名导致比特币速度减慢的问题，可以通过更大区块或用STARK证明聚合签名来解决。
StarkWare联合创始人Eli Ben-Sasson表示，ZK STARK是解决比特币量子安全问题的最佳方式，同时实现大规模普及。
更何况，他声称Blockstream创始人亚当·巴克也同意这一点。
本-萨森本周因其关于X将比特币通胀率提高至4%的争议建议而登上新闻头条。Grok对回复的分析发现“对该提案没有明确支持”。
但作为STARK——量子安全、基于哈希的零知识证明——的共同发明者，他的立场更为坚实，一些领先的比特币研究者也支持这一概念。
Ben-Sasson自己的项目Starknet上周宣布了其三阶段项目，旨在实现量子安全。
比特币上大量PQ签名的问题
给比特币添加零知识证明并不能让区块链本身变得安全。ZK证明是一种应对在比特币中添加更大量子（PQ）签名方案所带来问题的方法。
目前由美国国家标准与技术研究院（NIST）批准的PQ签名数量是比特币现有ECDSA（ECDSA）和Schnorr签名方案的10到100倍。
有人认为这可能会使区块链速度降至每秒不到1笔。但一个区块的所有大型交易签名都可以压缩成一个微小的ZK STARK证明。由于证明远小于包含现有签名，区块链可能会更快运行。
“如果他们不允许ZK STARK聚合，那肯定会是一个非常遗憾的举措，因为这并不能真正解决问题......问题在于'人人真的能用比特币吗？'”本-萨森说。
“所以你需要大规模的。为此，你需要像签名聚合这样的功能，仅仅增加块大小是不够的。”
相关报道：StarkWare首席执行官建议以4%的年比特币通胀来替代2100万的上限
Eli 在OP_CAT资料来源：伊莱·本-萨森
量子替代方案：增加比特币的区块大小
《PostQuantum.com》作者、Applied Quantum创始人Marin Ivezic告诉Cointelegraph，比特币的SegWit方案将大规模签名的影响降低了多达75%。但他对NIST的ML-DSA-44方案的建模（每个签名有2420字节）“显示块容量大约在500到700笔交易之间，从现在的2500笔降至3000笔。这就是区块大小的争论出现的地方。”
增加比特币区块大小确实是一个可行的替代方案，但社区在2017年就因将区块规模加倍的提议而分 裂。
许多反对意见依然适用，因为它是一个粗暴的修正，要求每个节点携带、存储和验证更多数据。这成本更高，需要更多设备，批评者认为这会推动网络趋向集中化。
Blockstream Research 近几个月一直在尝试压缩基于哈希的后量子签名方案规模以配合比特币。它推出了有前景的SHRINC和SHRIMPS计划，这些计划的日常签名数大约是比特币当前签名的五倍，但如果你丢了钱包需要恢复，签名数可增加多达40倍。
虽然 SHRINCS 已被用于 Liquid 侧链上的真实交易签署，但其开发仍处于早期阶段，且在复杂性和可用性方面存在不足。更大的签名也会拖慢区块链速度，除非区块大小增加。
“原生提升产能是简单的工程解决方案，也是最难的治理方案，”PostQuantum.com 作者、Applied Quantum创始人Marin Ivezic谈到模块尺寸增加时说。“我们根本没时间争论那些。”
块流 SHRINC
ZK证明聚合具有优势
虽然会增加，但可以说它在保持去中心化同时提高比特币效率方面会更好。
最简单的是，ZK证明是一种数学证明某物存在的方法，而无需包含所有细节。例如，ZK证明可以证明你知道保险箱的密码，而无需告诉对方密码是什么。
为单个方块生成ZK证明理论上只需完成一次（虽然为了冗余，生成额外备份更安全），所需的设备看起来比商业采矿设备便宜得多。
精益以太坊的规格是验证成本低于10万美元的设备（且可在普通家庭运行）。而ZK证明几乎可以在任何设备上完成，包括树莓派。
Ben-Sasson表示，早期比特币开发者如Greg Maxwell和Mike Hearn“对ZK STARK非常看好，因为ZK STARK是后量子安全且没有可信设置的”，他认为Bitcoin Core开发者Luke Dashjr和Blockstream创始人Adam Back正在接受这一想法。
“我亲口听说过。他们对与ZK STARK相关和使用的事情持乐观态度。我认为他们每个人都表达了很好的支持，无论是私下还是公开场合。Adam Back和Luke Dashjr并不完全一致，但在这方面我认为他们实际上同意，这是一种很棒的技术，在合适的条件下，可能会发展到比特币上。”
Cointelegraph联系了Back寻求评论，但未收到回复。
以太坊研究员贾斯汀·德雷克公开表示，他希望比特币采用精益以太坊的ZK证明聚合技术，使其成为行业标准。出于政治原因，这可能不可行。
以太坊的麦管图
以太坊目标是在2029年前实现后量子。来源：以太坊基金会
比特币专用ZK提案
鉴于比特币的保守文化，将ZK加入比特币最政治务实的方式可能是重新启用OP_CAT，这其实是Satoshi编写的九行代码。
“他甚至介绍过，然后又去掉了，”本-萨森说。“如果再加上这些，你就能得到像STARK证明、聚合和后量子安全这样的东西。”
“我觉得这是最安全、最棒的解决办法，真的能让小聪真正开始并渴望的旅程重新启动。”
但尽管大约12到24个月前OP_CAT兴趣激增，但最近似乎有所减弱（尽管比特币治理的运作方式神秘）。
还有一些更具投机性的提案，包括OP_STARK_VERIFY，将添加专门设计用于更高效验证比特币STARK的操作码。BIP-360的合著者Ethan Heilman提议将比特币的签名和公钥聚合成一个名为BitZip的单一STARK证明。
海尔曼今年早些时候告诉Cointelegraph，实现预期结果主要有两种方式：
“要么给比特币添加一堆通用操作码，然后在比特币上构建类似ZKRolup的东西，要么在比特币的共识层支持STARK。另外，其他功能较弱的聚合方案，如CISA（交叉输入签名聚合），也可能在这方面有所帮助。”
量子
不过，这几率有多大呢？
伊维齐奇表示，比特币治理而非技术能力才是关键点。
“Eli的密码学坚如磐石：纯哈希假设，没有可信设置，成千上万个签名压缩成一个小证明。问题在于与密码学相关的一切，“他说。
“比特币脚本目前无法验证STARK文件，而生产验证器相比狭窄的哈希签名操作码是一个庞大的共识面。鉴于像OP_CAT这样微小的操作码已经争论多年，基层STARK验证器实际上是2030年代的讨论。”
与此同时，以太坊的目标是2029年实现后量子的转型，Solana 也在尝试添加后量子签名。StarkNet的三阶段过渡将受益于账户抽象化，这使得底层加密技术能够升级，而无需每个用户手动转移到新账户。
因此，Ben-Sasson表示，索拉纳和以太坊的后量子路线图将“极其艰难”。
“在Starknet上，我们有一个很大优势，就是已经有了原生账户抽象和智能钱包，这意味着没有任何东西被正式化，所以很容易升级钱包和基础设施，达到量子之后。”
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