以太坊Layer 1棄用Poseidon哈希函數：SNARK突破點燃量子安全新時代

2026年8月13日，以太坊基金會核心研究員Justin Drake宣布，以太坊Layer 1將放棄Poseidon哈希函數——自2019年起主導嘅SNARK友好哈希標準——轉而採用SHA-2或BLAKE2s，正式結束歷時八年、耗資八位數美元嘅研究項目。呢個逆轉唔係退縮，而係一個明確訊號：呢個領域已經徹底改變。基於二進制域嘅SNARK設計取得突破性進展，徹底抹平咗Poseidon嘅效能優勢，令網絡可以使用經過數十年密碼分析驗證嘅傳統哈希，同時保持喺證明（proof）入面嘅速度。

點解要放棄Poseidon？

Poseidon係專為零知識證明系統而設計，目的係要喺SNARK電路入面做到高效，因為傳統哈希喺呢方面之前成本太高。放棄佢嘅核心原因係突破性嘅SNARK設計已經抹平咗Poseidon嘅效能優勢。Drake話：「現成嘅傳統哈希函數好似SHA2同BLAKE2s，而家喺SNARK入面已經可以媲美Poseidon。事後睇返，關鍵唔係SNARK友好嘅哈希，而係SNARK友好嘅域（fields）」。轉用傳統哈希同時亦都消除咗需要等待Poseidon通過足夠密碼分析先可以用嘅問題，大大加快部署時間表。

SHA-2同BLAKE2s點樣加強量子安全？

SHA-2同BLAKE2s屬於基於哈希嘅簽名家族（例如SPHINCS+、XMSS），呢類簽名被NIST同更廣泛嘅密碼學社群普遍視為量子安全。Lean Ethereum路線圖包括用leanXMSS取代BLS簽名——leanXMSS係一種基於傳統哈希嘅狀態式哈希簽名方案，用作以太坊驗證者嘅主要量子安全替代品。使用經過深入分析同標準化嘅哈希，而非定制嘅SNARK友好結構，意味住量子安全假設係建基於數十年嘅密碼分析成果，減少對Poseidon相對未經驗證嘅安全邊際嘅依賴。

突破：來自Binius同Flock嘅二進制域SNARK

呢個轉變係由兩個突破性嘅SNARK設計促成：

• Binius — 一種基於二進制域擴展塔（GF(2)域）構建嘅SNARK。佢嘅設計自然對齊傳統哈希函數（SHA-256、Keccak-256）所需嘅位元運算，消除咗以往令到證明成本高昂嘅嵌入開銷。呢點令Binius特別適合喺SNARK入面驗證經典對稱密碼學。

• Flock — 一種基於哈希嘅SNARK，專門用於極快批量證明標準密碼哈希評估（SHA-256、Keccak、BLAKE3）。Flock以巨大吞吐量提升證明相同R1CS電路嘅批次，令到新嘅SNARK設計可以喺單一部手提電腦核心上處理每秒100萬個證明。

呢兩個設計一齊消除咗對SNARK友好哈希嘅需求：標準哈希而家可以證明得同Poseidon一樣有效率，而社群可以「直接快進到STARKs」，使用傳統、經得起考驗嘅原始密碼學組件。

時間表：leanVM同各層部署至2028年

以太坊基金會嘅「Strawmap」（由架構團隊發布）列出大約到2029年會有七次分叉，大約每半年一次。最新公布嘅主要里程碑包括：

• leanVM（生產級別）： 預定2027年上線——一個最小化嘅零知識虛擬機器，負責驗證同匯總執行層證明。
• 共識、數據同執行層部署： 暫定2028年。
• leanXMSS（基於哈希嘅驗證者簽名）： 屬於多年期嘅Lean Ethereum重建計劃一部分，會同Verkle Trees及其他抵抗量子運算嘅原始組件一併推出，預計需時3至4年。

呢啲日期只係初步安排；每一個協議改動仍然需要實施、測試同以太坊社群共識同意先會激活。

對機構同驗證者嘅影響

呢個轉變會為銀行、託管商同機構質押服務帶嚟具體嘅營運壓力：

• 狀態式基於哈希嘅驗證者簽名（leanXMSS）： 運行以太坊驗證者基礎設施或質押服務嘅銀行，需要從BLS簽名遷移到leanXMSS，一個狀態式哈希簽名方案。狀態式簽名方案要求好小心嘅金鑰管理——一次金鑰重用就會令安全性崩潰——為機構託管商帶嚟傳統（無狀態）簽名唔會有嘅營運風險。
• 密碼學資產盤點期限： 2027至2028年嘅部署時間表意味住銀行而家就必須開始盤點密碼學資產同規劃遷移。任何依賴Poseidon或BLS嘅智能合約、託管系統或鏈上操作，都需要為基於SHA-2/BLAKE2s嘅證明重新設計。
• 全球監管趨勢： 全球監管機構（例如BIS、ECB、美國NIST）越來越推動金融機構制定後量子密碼學（PQC）過渡計劃。以太坊嘅硬分叉時間表創造咗一個具體、短期嘅截止日期，令銀行財資同DeFi操作需要按量子安全簽名同哈希來調整，而唔係傳統銀行PQC路線圖常見嗰種更長遠嘅時間表。

以太坊基金會為Poseidon設立嘅100萬美元密碼分析計劃已經喺2026年8月1日暫停，顯示密碼學社群嘅注意力已經轉移到新嘅基於哈希嘅原始組件。對於喺以太坊上開發同建立系統嘅開發者同機構，訊息好清晰：後量子嘅未來係行SHA-2、BLAKE2s，同埋令到佢哋變得可行嘅SNARK設計。