美國大學團隊為 Lightning 加入抗量子保護
美國 East Texas A&M University 的研究團隊本月 12 日在 arXiv 發表論文，推出 PQLN（Post-Quantum Lightning Network），為 Bitcoin 的 Lightning 網絡加入抗量子保護。研究員 Ahmet Kurt 其後在 Bitcoin 開發者論壇 Delving Bitcoin 介紹方案，指據他們所知，這是首個附有實作、並在真實節點上量度效能的 Lightning 抗量子設計。
Lightning 是建於 Bitcoin 之上的第二層支付網絡。論文指，網絡現時約有 16,000 個節點及 33,000 條通道，合共存放約 3,750 個 Bitcoin。
先記錄、後解密
Kurt 解釋，Lightning 的通訊依賴橢圓曲線密碼學，而足夠強大的量子電腦可以破解這類加密。他說：「攻擊者今天就可以記錄 Lightning 的通訊，等到足夠強大的量子電腦出現那天再解密。」論文亦指，美國國家標準與技術研究院（NIST）計劃在 2035 年後禁用橢圓曲線簽名及金鑰交換。
毋須改動 Bitcoin
PQLN 把美國國家標準與技術研究院 2024 年公布的兩種抗量子演算法 ML-DSA 及 ML-KEM，與現有加密技術並用，保護 Lightning 所有鏈下部分，包括節點之間的傳輸、網絡資訊廣播、發票、Offers 及付款路由。
資金交易內的密鑰要改動 Bitcoin 的共識規則才能轉用抗量子方案，所以 PQLN 沒有處理這部分。Kurt 指，Lightning 其餘部分都是節點之間的訊息，只需更新軟件就可以轉換。團隊在 rust-lightning 加入約 11,000 行程式碼，並已在 GitHub 公開。
代價是頻寬
項目 | 結果 |
|---|---|
最慢的運算（ML-DSA 簽名） | 0.33 毫秒 |
每一跳付款額外延遲 | 約 19 至 53 毫秒 |
網絡資訊下載量 | 約為一般節點的十倍 |
網絡資訊儲存量 | 約為一般節點的九倍 |
新節點首次下載 | 約 270 MB，一般節點約 26 MB |
Kurt 表示，運算並不是問題，真正的代價是頻寬。在模擬 50 毫秒來回延遲及 10 Mbit/s 頻寬的環境下，付款每經一個節點會慢約 19 至 53 毫秒，主要是傳送額外資料所需的時間。
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