以太坊基金会研究员Justin Drake近日宣布，以太坊Layer 1网络将正式放弃Poseidon哈希函数，转而采用SHA-2或BLAKE2s等经过长期审计的传统哈希算法。此举结束了长达八年、投入达八位数美元的研究方向，是以太坊密码学路线图的一次重大调整。
Drake在8月13日的X平台帖子中写道：“再见，Poseidon！”并将这一转变描述为后量子密码学领域“一个8年、八位数的兔子洞”的最终结论。Poseidon哈希函数于2019年提出，专为零知识证明系统设计，与基于二进制操作的传统哈希相比，其在简洁非交互式知识论证（SNARK）中的计算开销更低。
尽管Poseidon已在zk-rollup和zkVM等领域被广泛采用，保护了数十亿美元的加密资产，但Drake的声明主要涉及以太坊未来的Layer 1架构，而非对现有应用立即移除。Rollup以及已使用Poseidon的项目不会因该路线图决策而被迫替换。
证明系统设计的进展改变了原有的权衡。Drake指出，基于二进制域的SNARK现在可以在笔记本电脑上每秒证明约100万次传统哈希调用，相对原生CPU执行的开销约为100倍。这使得SHA-2和BLAKE2s在SNARK框架内变得切实可行。“事后看来，关键不是SNARK友好的哈希，而是哈希友好的SNARK。”他表示。
二进制域允许证明系统更自然地处理布尔逻辑，而早期SNARK设计则构建于大素数域之上。Binius和Flock等项目推动了这些进展，自动开放研究平台SNARK.fast实现了每秒180万次BLAKE3压缩，比初始基准提高了255%。
使用既定哈希算法可减少以太坊对需要多年独立分析的专业密码函数的依赖。SHA和BLAKE已在零知识系统之外拥有广泛的安全记录，尽管它们在以太坊内的实际部署仍需研究、审计和测试。这一决策颠倒了设计关系：不再为适配SNARK而创建哈希，而是围绕经过验证的哈希构建SNARK。
Drake将这一转变与以太坊的后量子安全计划联系起来。该计划旨在应对能够破解椭圆曲线密码学的量子计算机——椭圆曲线密码学目前用于用户账户以及部分共识和数据基础设施。正如先前报道，Vitalik Buterin已将量子安全提升至以太坊路线图的重要位置，与原生隐私、形式化验证和潜在的EVM替换并列。
近期后量子复杂系统遭遇的挫折，包括基于格密码的HAWK和基于同源性的SQIsign，强化了区块链上使用哈希签名方案的论据。这些方案使用简单且被广泛研究的假设，但单个签名可能过大，无法直接用于当前规模的以太坊链上。SNARK聚合为此提供了路径：证明系统可以验证多个哈希签名，并将结果压缩为单个较小的证明。这支持多签名和阈值签名方案，而无需将所有底层签名数据上链。
钱包层面的测试已在推进中。基于SPHINCS的验证器约需12.7万Gas，携带3704字节签名，按6月份费率计算，每个账户成本约0.07美元。
美国标准机构也已开始准备。NIST于2024年8月发布了首批后量子密码学标准，鼓励管理员集成。Coinbase咨询委员会（包括Drake及其他著名密码学家）于4月得出结论，替换网络、钱包和交易所中的脆弱签名可能需要数年时间。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，而以太坊的证明聚合旨在缓解这一问题。
以太坊基金会后量子团队正在开发leanVM——一种用于验证和聚合加密证明的最小化零知识虚拟机。Drake表示，生产级leanVM计划于2027年完成，2028年将在共识、数据和执行层进行部署。这些计划属于以太坊Strawmap——一份延伸至2029年的技术协调文件，每项变更都需要各独立开发团队的实施、测试和共识。