以太坊基金会研究员贾斯汀·德雷克（Justin Drake）在8月13日的X平台上宣布，经过长达八年的研究投入，以太坊网络的第一层（L1）将放弃Poseidon哈希函数，转而采用SHA-2或BLAKE2s等传统哈希算法。这一决定标志着以太坊在后量子密码学道路上的重要转向。
八年研究转向传统哈希
Poseidon于2019年问世，专为零知识证明系统设计，其结构在SNARK（简洁非交互式知识论证）中处理成本低于传统哈希函数。自2018年起，以太坊基金会持续投入专项研究，Poseidon随后成为zk-rollups和zkVM的常见选择，支撑着数十亿美元的加密资产。然而，德雷克表示，现在证明系统设计的进步改变了最初青睐Poseidon的权衡条件。他解释称，当与基于二进制域的SNARK配合时，SHA-2和BLAKE2s等传统函数能够达到同等性能。“事后看来，关键不在于SNARK友好的哈希，而在于哈希友好的SNARK。”
二进制域SNARK使传统哈希实用化
二进制域允许证明系统更自然地处理标准哈希函数使用的布尔逻辑。早期SNARK设计依赖大素数域，其中XOR等位运算表示成本高昂。而二进制域系统（基于最小素数2）使计算与常规计算中的0和1对齐。德雷克称，新设计可以在笔记本电脑上每秒证明约100万次传统哈希调用，开销约为原生CPU执行的100倍。Binius和Flock等研究项目贡献了性能提升，此外SNARK.fast（使用AI优化证明代码的开源项目）的最强结果达到了每秒180万次BLAKE3压缩，比初始基准提升255%。
使用传统哈希可减少以太坊对需要多年独立分析的专用密码函数的依赖，同时研究人员可以围绕已有长期安全记录的哈希函数构建SNARK，而非反过来设计新哈希。
后量子安全：哈希签名成核心
德雷克将这一决定与以太坊的后量子安全计划联系起来。以太坊目前依赖椭圆曲线密码学保护用户账户及共识/数据基础设施。联合创始人维塔利克·布特林已将量子安全提升至以太坊更新路线图的更高优先级。德雷克指出，AI辅助密码分析的最新进展使HAWK（基于格签名）和SQIsign（基于同源密码学）等复杂后量子系统遭遇挫折，这进一步强化了区块链采用哈希签名的主张。哈希签名基于简单且经过广泛研究假设，但单个签名过大，不适合以太坊当前规模。SNARK聚合可解决尺寸问题：证明系统验证多个哈希签名后压缩为一个更小的证明，从而支持多签和阈值签名，而无需将所有签名数据上链。
钱包层面的测试已在推进。6月，一名以太坊研究员展示了基于SPHINCS的签名验证器，优化版本消耗约12.7万Gas，签名为3704字节，按当时价格每账户验证成本约0.07美元。
美国标准推动提前准备
美国国家标准与技术研究院（NIST）于2024年8月最终确定了首批三个后量子密码学标准，并鼓励系统管理员开始整合。尽管NIST不直接指导以太坊的协议选择，但表明美国机构正在量子计算机可用前进行准备。Coinbase独立咨询委员会在4月发布的50页论文中警告，替换当前区块链上易受攻击的签名可能耗时数年，一些抗量子替代方案可能使区块链数据需求增加多达38倍。以太坊的证明聚合旨在限制此类成本。
LeanVM计划2027年投产，2028年部署
以太坊基金会后量子团队正在开发leanVM——一个最小化的零知识虚拟机，用于验证和聚合密码证明。德雷克表示，当前时间表是2027年实现生产级leanVM，2028年在共识层、数据层和执行层分别部署。这些计划属于以太坊“Strawmap”技术协调文件（延伸至2029年），而非最终激活日历。此前Strawmap曾描述七个分叉提案，涵盖更快的时隙、更短的最终性、后量子密码、隐私和更高网络容量。