以太坊基金會已將2029年12月設定為關鍵期限,目標是在量子電腦具備破解現有密碼學能力之前,讓以太坊交易處理、驗證者安全及資料儲存等核心環節具備抗量子運算能力。
基金會Protocol團隊表示,目前多數可信預測認為,最早約2030年可能出現足以破解現行密碼系統的量子電腦,因此提前至2029年完成升級,是為網路預留足夠的安全緩衝。
目前量子電腦的運算能力距離威脅以太坊仍非常遙遠,因此短期內並不存在直接風險。不過,以太坊目前使用的密碼學架構未來可能受到量子運算挑戰,主要涉及兩個部分:用戶轉移資金時所使用的數位簽章,以及驗證者用於確認區塊與網路狀態的簽章。
以一般錢包而言,一旦帳戶發送交易,其公開金鑰便會永久留在鏈上;若未來量子電腦具備足夠運算能力,理論上可能從公開金鑰反推出私密金鑰,進而偽造交易。
預計2027年推出的Hegotá升級本身不會讓以太坊直接具備抗量子能力,但基金會將其視為確保後續量子安全升級能按期推進的關鍵節點。基金會甚至形容,Hegotá「不是後量子(PQ)分叉,而是決定後量子分叉能否準時發生的分叉」。真正導入抗量子密碼學的「PQ fork」,則預計由後續一系列硬分叉完成。
在技術層面,目前已有多項提案開始為密碼學轉型鋪路,其中兩項方案將允許帳戶不再以以太坊自2015年啟用的secp256k1簽章系統作為主密鑰;另一項提案則著手淘汰仍與該簽章系統相關的驗證者提款憑證,進一步降低以太坊質押機制受到量子攻擊的風險。
按照目前規劃,Hegotá之後還有5次硬分叉需要完成相關工作,平均約每7.2個月進行一次,因此多項升級必須重疊推進,而非依序完成。規劃中的里程碑包括基於雜湊的簽章方案leanSPHINCS、驗證者後量子證明以及公開金鑰註冊表等。
此外,以太坊也規劃「最低可行後量子防護」作為備援機制,即使完整升級尚未完成,若量子電腦技術突然取得突破,仍可在降低部分安全保證的情況下維持網路運作。
這項規劃也意味著,以太坊未來的協議升級將不再只是不同功能之間爭奪開發資源,而必須同時考量2029年更換核心密碼學架構的固定期限。隨著量子運算技術持續發展,以太坊正提前部署後量子密碼學,試圖在真正的量子威脅出現前完成整個網路的安全轉型。