การลงทุนแปดปีกลับหัวกลับหางฉับพลัน ทำไม Ethereum ถึงจู่ๆ ละทิ้ง Poseidon?

Foresight News

อ่านบทความนี้ใน 29 นาที

หลังจากแปดปีและการลงทุนหลายสิบล้านดอลลาร์สหรัฐ อีเธอเรียมได้เลือกเส้นทางที่อนุรักษ์นิยมมากขึ้นแต่ก็แน่นอนมากขึ้นสู่ยุคหลังควอนตัม

หัวข้อต้นฉบับ: 《การลงทุนแปดปีพลิกผันกะทันหัน ทำไม Ethereum ถึงละทิ้ง Poseidon?》
ผู้เขียนต้นฉบับ: ChandlerZ, Foresight News

เมื่อวันที่ 13 สิงหาคม Justin Drake นักวิจัยของ Ethereum ได้โพสต์บน X ว่า มูลนิธิ Ethereum ตัดสินใจละทิ้งอัลกอริทึมแฮชแบบ SNARK-friendly อย่าง Poseidon บนเลเยอร์ L1 และหันไปใช้ฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิมอย่าง SHA2 หรือ BLAKE2 แทน

การตัดสินใจครั้งนี้เป็นผลพวงจากการวิจัยแปดปี การลงทุนหลายสิบล้านดอลลาร์ และเป็นการแก้ไขครั้งใหญ่ต่อแผนงานด้านการเข้ารหัสหลังควอนตัม

Poseidon เปิดตัวมาตั้งแต่ปี 2019 และถูกมองว่าเป็นโซลูชันแฮชที่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันอย่าง zkRollup และ zkVM โครงสร้างของมันทำให้มีต้นทุนต่ำกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่าฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิมที่ใช้การคำนวณแบบไบนารีในวงจร SNARK แต่เมื่อความปลอดภัยหลังควอนตัมกลายเป็นข้อกำหนดที่เข้มงวดของ Ethereum ข้อจำกัดของ Poseidon ก็เริ่มเผยออกมา

Justin Drake ระบุว่า การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้เป็นผลมาจากความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการออกแบบ SNARK กล่าวคือ ผ่านวิธีการคำนวณแบบ "ฟิลด์ไบนารี" ทำให้ฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิมมีประสิทธิภาพในวงจร SNARK เทียบเท่ากับ Poseidon ที่ออกแบบมาเพื่อ SNARK โดยเฉพาะ โดยแล็ปท็อปเครื่องเดียวสามารถตรวจสอบการเรียกใช้ฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิมได้ประมาณหนึ่งล้านครั้งต่อวินาที

ในบทความระบุว่า Poseidon เปิดตัวมาตั้งแต่ปี 2019 และเป็นโซลูชันแฮชแบบ SNARK-friendly หลัก ให้ความปลอดภัยแก่แอปพลิเคชันอย่าง zkRollup และ zkVM Justin Drake กล่าวว่า แผนการแสดงให้เห็นว่า leanVM ระดับโปรดักชันคาดว่าจะเปิดตัวในปี 2027 การปรับใช้ที่เกี่ยวข้องกับเลเยอร์ฉันทามติ เลเยอร์ข้อมูล และเลเยอร์การดำเนินการคาดว่าจะเสร็จสมบูรณ์ในปี 2028 และทีมงานหลังควอนตัมของมูลนิธิ Ethereum กำลังเร่งวิจัยเกี่ยวกับฟิลด์ไบนารี

ทำไมต้องเป็นตอนนี้?

ฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิมไม่สามารถเข้าสู่ SNARK ได้เป็นเวลานาน อุปสรรคหลักมาจากความแตกต่างของภาษาการคำนวณ SHA2, BLAKE2s และ Keccak ใช้การดำเนินการบูลีนอย่างมาก เช่น XOR และการเลื่อนบิต ในขณะที่ SNARK แบบดั้งเดิมมักประมวลผลเลขคณิตบนฟิลด์เฉพาะขนาดใหญ่ การจำลองการดำเนินการบิตแต่ละครั้งก่อให้เกิดต้นทุนข้อจำกัดที่สูง Poseidon ออกแบบรอบฟิลด์เฉพาะขนาดใหญ่โดยตรง แลกความเร็วในการพิสูจน์ที่สูงขึ้นด้วยข้อจำกัดที่น้อยลง แต่代价คืออัลกอริทึมมีประวัติสั้นกว่าและต้องมีการวิเคราะห์การเข้ารหัสอย่างต่อเนื่อง

ฟิลด์ไบนารีเปลี่ยนคณิตศาสตร์พื้นฐานไปยังฟิลด์เฉพาะที่เล็กที่สุดซึ่งมีเพียง 0 และ 1 และใช้การขยายฟิลด์ไบนารีเพื่อรองรับข้อมูลขนาดใหญ่ การดำเนินการบิตจึงสามารถเข้าสู่ระบบการพิสูจน์ได้โดยตรง SNARK เริ่มปรับให้เข้ากับฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิม จุดเน้นทางเทคนิคเปลี่ยนจากการออกแบบแฮชแบบ SNARK-friendly ไปเป็นการออกแบบ SNARK แบบแฮช-friendly

Jim Posen และ Benjamin Diamond ได้นำเสนอเส้นทาง SNARK แบบทาวเวอร์ฟิลด์ไบนารีในปี 2023 เอกสาร Flock ของ Benedikt Bünz, Ron Rothblum และ William Wang ถูกอัปโหลดบน arXiv เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2026 โดยเกณฑ์มาตรฐาน M4 Max แสดงผลการพิสูจน์ 82,000 ครั้งต่อวินาทีสำหรับการบีบอัด BLAKE3, 42,000 ครั้งสำหรับการบีบอัด SHA-256 และ 30,000 ครั้งสำหรับการแทนที่ Keccak บนคอร์เดียว ขณะที่ปริมาณงาน BLAKE3 บน 10 คอร์เกิน 660,000 ครั้ง

Drake กล่าวว่า แล็ปท็อปสามารถพิสูจน์การเรียกฟังก์ชันแฮชแบบดั้งเดิมได้ประมาณ 1 ล้านครั้งต่อวินาที โดยมีค่าใช้จ่ายประมาณ 100 เท่าของการคำนวณบูลีนบน CPU ดั้งเดิม และ SNARK.fast เมื่อไม่กี่วันก่อนทำได้ 1.8 ล้านครั้งต่อวินาทีสำหรับ BLAKE3 บน M3 Max

leanVM ในปี 2027, การปรับใช้สามชั้นในปี 2028

อีกเหตุผลสำคัญที่ทำให้ Poseidon ถูกยกเลิกคือ ตารางเวลาความปลอดภัยหลังควอนตัมกำลังเร่งตัวขึ้น รายงาน "The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report" ที่เผยแพร่โดย Project Eleven ระบุว่า การพัฒนาอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อความปลอดภัยของบล็อกเชน เมื่อมี "คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส" (CRQC) เกิดขึ้น อัลกอริทึม Shor จะสามารถ破解 ECDSA (ที่ใช้ใน Bitcoin และบล็อกเชนสาธารณะส่วนใหญ่) และการเข้ารหัสแบบอสมมาตรอื่นๆ เช่น RSA ได้อย่างรวดเร็ว คาดว่า Q-Day (วันถอดรหัสควอนตัม) อาจมาถึงระหว่างปี 2030 ถึง 2033 ซึ่งในเวลานั้นสินทรัพย์บนเชนมูลค่าหลายล้านล้านดอลลาร์จะตกอยู่ในความเสี่ยง

เนื่องจากคีย์สาธารณะของบล็อกเชนเป็นแบบคงที่ในระยะยาวและไม่สามารถย้อนกลับได้ การย้ายระบบจึงยากมาก รายงานแนะนำให้เริ่มการย้ายไปใช้การเข้ารหัสหลังควอนตัม (PQC) ทันที รวมถึงแผนการลงนามที่ต้านทานควอนตัม เช่น แลตทิซและแฮช และค่อยๆ เปลี่ยนผ่านด้วยแผนการแบบไฮบริด เพื่อหลีกเลี่ยงการระเบิดของภัยคุกคามควอนตัมอย่างเต็มรูปแบบ

Justin Drake เตือนว่า ความสามารถที่เพิ่มขึ้นของ AI ในการวิเคราะห์การเข้ารหัสได้ทำให้แผนการแลตทิซ HAWK และแผนการไอโซจีนี SQIsign ถูกโจมตีอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้บีบให้มูลนิธิ Ethereum ต้องวางเดิมพันกับแผนการที่ใช้แฮช ซึ่งถือว่ามีความต้านทานต่อการโจมตีด้วยควอนตัมที่แข็งแกร่งกว่า

ก่อนหน้านี้ Ethereum ได้ประกาศแผนงานหลังควอนตัมแล้ว รวมถึงการปรับใช้ leanVM ระดับการผลิตในปี 2027 และการปรับใช้ในชั้นฉันทามติ ชั้นการดำเนินการ และชั้นความพร้อมใช้งานของข้อมูลให้เสร็จสมบูรณ์ในปี 2028 leanVM เป็นเครื่องจักรเสมือนความรู้เป็นศูนย์ที่ย่อขนาดเป็นพิเศษสำหรับการรวมลายเซ็นหลังควอนตัม ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบหลักของกลยุทธ์ทั้งหมด

ในเดือนมีนาคม 2026 มูลนิธิ Ethereum ได้เปิดตัว pq.ethereum.org เป็นศูนย์ทรัพยากรด้านความปลอดภัยหลังควอนตัม โดยทีมไคลเอนต์มากกว่า 10 ทีมได้เริ่มรันเครือข่ายพัฒนาเชิงทดลองสำหรับการทำงานร่วมกันหลังควอนตัมทุกสัปดาห์ มูลนิธิยังได้จัดตั้งรางวัล Poseidon Prize มูลค่า 1 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และรางวัล Proximity Prize ในจำนวนเท่ากัน เพื่อส่งเสริมการวิจัยวิทยาการเข้ารหัสหลังควอนตัม Vitalik Buterin เองก็ได้เน้นย้ำหลายครั้งว่าความปลอดภัยหลังควอนตัมเป็นเงื่อนไขจำเป็นสำหรับการทดสอบ "walkaway test" (การทดสอบความมั่นใจในการปล่อยวาง) ของ Ethereum และเว้นแต่ Ethereum จะบรรลุความปลอดภัยทางควอนตัม ก็ไม่สามารถ "หยุดนิ่ง" ได้

การเปลี่ยนฟังก์ชันแฮชจะไม่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างโดยรวมของเส้นทางหลังควอนตัมของ Ethereum ลายเซ็น BLS ที่ผู้ตรวจสอบใช้ในปัจจุบันพึ่งพาเส้นโค้งวงรี แผนในอนาคตยังคงใช้ลายเซ็นแฮชเช่น leanXMSS เป็นพื้นฐาน จากนั้น leanVM จะบีบอัดลายเซ็นจำนวนมากให้เป็นหลักฐานขนาดเล็กหนึ่งชิ้นต่อบล็อก การเปรียบเทียบที่หน้าเว็บอย่างเป็นทางการของ Ethereum เคยให้ไว้คือ ลายเซ็น leanXMSS มีขนาดประมาณ 3,000 ไบต์ ในขณะที่ลายเซ็น BLS มีเพียง 96 ไบต์ และเป้าหมายการบีบอัดข้อมูลของ leanVM อยู่ที่ประมาณ 250 เท่า

SHA2 หรือ BLAKE2s มีประวัติการวิเคราะห์สาธารณะที่ยาวนานกว่า มูลนิธิ Ethereum (EF) สามารถลดระยะเวลารอคอยให้พารามิเตอร์ของ Poseidon ผ่านการวิเคราะห์วิทยาการเข้ารหัสเป็นเวลาหลายปีได้ แผนที่คร่าวๆ (strawmap) ที่ Drake ให้ไว้ชี้ไปที่ leanVM ระดับการผลิตในปี 2027 และการปรับใช้ชั้นฉันทามติ ชั้นข้อมูล และชั้นการดำเนินการในปี 2028

การแข่งขันของคู่แข่ง Solana เลือก Falcon

Ethereum ไม่ใช่บล็อกเชนสาธารณะหลักเพียงรายเดียวที่เตรียมพร้อมสำหรับยุคหลังควอนตัม มูลนิธิ Solana ได้เผยแพร่แผนที่เส้นทางความปลอดภัยหลังควอนตัมในเดือนเมษายน 2026 โดยทีมพัฒนาหลัก Anza และ Firedancer ของ Jump Crypto หลังจากการวิจัยอิสระ ต่างเลือกใช้แผนลายเซ็นหลังควอนตัมแบบเดียวกันคือ Falcon

Falcon เป็นหนึ่งในแผนลายเซ็นหลังควอนตัมที่ผ่านการมาตรฐานโดย NIST โดยมีลายเซ็นที่กะทัดรัด เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมบล็อกเชนที่มีปริมาณธุรกรรมสูงอย่าง Solana

ทีมพัฒนาไคลเอนต์ผู้ตรวจสอบหลักสองทีมคือ Anza และ Firedancer หลังจากการวิจัยอิสระ ได้เลือกใช้แผนลายเซ็นดิจิทัลหลังควอนตัม Falcon อย่างเป็นเอกฉันท์ และได้เปิดเผยโค้ดการใช้งานเบื้องต้นบน GitHub แล้ว แผนที่เส้นทางปัจจุบันแบ่งเป็นสามขั้นตอน: การประเมิน Falcon และทางเลือกอื่นอย่างต่อเนื่อง; การนำแผนหลังควอนตัมมาใช้สำหรับกระเป๋าเงินใหม่เมื่อภัยคุกคามทางควอนตัมกลายเป็นจริง; และสุดท้ายการย้ายกระเป๋าเงินที่มีอยู่ทั้งหมด นอกจากนี้ Solana Winternitz Vault ของ Blueshift ได้ดำเนินการในระบบนิเวศมานานกว่าสองปีแล้ว และในช่วงต้นปีนี้ได้รับการอ้างอิงในเอกสารไวท์เปเปอร์ของ Google Quantum AI ว่าเป็นกรณีศึกษาชั้นนำของอุตสาหกรรม

มูลนิธิ Solana ระบุว่า ภัยคุกคามจากการประมวลผลควอนตัมยังต้องใช้เวลาอีกหลายปีจึงจะเป็นภัยคุกคามที่แท้จริง ในปัจจุบันยังไม่จำเป็นต้องย้ายระบบทันที แต่การวิจัย โครงสร้างพื้นฐาน และการประสานงานของระบบนิเวศได้เตรียมพร้อมแล้ว เมื่อถึงเวลาที่เหมาะสมก็สามารถเริ่มดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว คาดว่าจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของเครือข่าย

Starknet เป็นตัวเปรียบเทียบที่ใกล้เคียงกับทิศทางใหม่ของ EF มากที่สุดในปัจจุบัน StarkWare ประกาศแผนงานเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน โดยจะแบ่งออกเป็นสามระยะ ระยะแรกจะแทนที่อัลกอริทึมแฮช Pedersen ด้วย BLAKE2 สำหรับการผูกมัดสถานะ ที่อยู่สัญญา และการกำหนดค่าเครือข่าย พร้อมทั้งจะนำลายเซ็นฉันทามติหลังควอนตัม เช่น Falcon-512 มาใช้ด้วย ระยะที่สองจะเน้นไปที่เครื่องมือสำหรับการย้ายสัญญาแบบดั้งเดิม ในขณะที่ระยะสุดท้ายจะมุ่งเน้นการแก้ไขการพึ่งพาภายนอกที่ยังเกี่ยวข้องกับ Ethereum รวมถึงการเรียกใช้ระบบสะพานและความพร้อมใช้งานของข้อมูล blob ส่วนระยะที่สามจะขึ้นอยู่กับเส้นทางการย้ายระบบของ Ethereum เอง

เมื่อเทียบกับบล็อกเชนสาธารณะอื่นๆ Ethereum เลือกเส้นทางที่ "กำหนดมาตรฐานก่อน แล้วจึงแก้ไขโค้ด" การละทิ้ง Poseidon แล้วหันไปใช้ SHA2/BLAKE2 จริงๆ แล้วคือการเลือกพื้นฐานการเข้ารหัสที่成熟และผ่านการตรวจสอบอย่างกว้างขวางกว่าในยุคหลังควอนตัม