币圈界报道:

东德克萨斯农工大学团队实现首个后量子比特币闪电网络原型

东德克萨斯农工大学的研究团队成功构建并验证了首个实际运行的后量子加密架构,用于保护比特币闪电网络中的离线交互与支付流程,且不需对底层区块链协议进行任何变更。

五大核心模块全面引入抗量子机制

当前闪电网络依赖于secp256k1椭圆曲线加密体系,一旦遭遇具备足够算力的量子计算机并执行Shor算法,将可能导致私钥泄露,进而引发节点身份伪造、发票篡改、通信解密及路径追踪等系统性风险。

新提出的PQLN方案聚焦于缓解这些潜在威胁,同时维持比特币链上密码学不变。具体实现包括:

Gossip协议(BOLT 7):采用后量子公钥分发机制以保障节点身份真实性。传输握手(BOLT 8):集成ML-KEM密钥协商流程。发票签名(BOLT 11):应用ML-DSA数字签名技术。BOLT 12报价:增设后量子保护逻辑。支付洋葱(BOLT 4):保留原有结构,但并行携带混合型ML-KEM密钥材料。

注:资金交易、承诺交易与惩罚交易仍受制于比特币原生加密机制,若需同等防护,必须在比特币协议层面同步演进。

加密开销控制在毫秒级响应范围内

实测数据显示,后量子操作带来的性能损耗极低。最耗时的ML-DSA签名仅需0.33毫秒。

在模拟50毫秒网络延迟环境下,每跳支付额外增加19至53毫秒延迟,主要源于数据包体积扩大,而非计算负担本身。

带宽消耗成为主要瓶颈。使用ML-DSA时,Gossip数据下载量约为标准节点的10倍,存储需求约9倍。若应用于拥有约3.3万个公开通道的网络,初始数据量将从26MB跃升至270MB。

若改用更紧凑的FN-DSA-512签名方案,可将数据增长幅度压缩至现有水平的四倍左右。

与传统节点实现无缝协同运行

研究团队在12种混合配置中测试了PQLN与常规闪电网络节点的互操作性。当升级节点与普通节点共用路由路径时,支付仍能顺利完成;若无法启用后量子保护,则连接自动降级至经典加密模式。

运营商可选择强制启用高安全策略,在发送HTLC前主动终止支付,确保全程未降级。

该开源实现基于rust-lightning库扩展,新增代码约11,000行,被明确标注为“科研原型”,尚未适配Core Lightning、LND和Eclair等主流客户端,后续需开展跨平台兼容性验证。

NIST推动全行业量子迁移进程

NIST已正式采纳ML-KEM与ML-DSA作为后量子标准,并呼吁组织立即启动从易受量子攻击的公钥体系向新型算法的过渡工作。其阶段性计划设定,高敏感系统须提前行动,所有脆弱算法将在2035年前完成淘汰。