以太坊研究人員正準備放棄 Poseidon——一種專為零知識證明設計的雜湊函數——轉而在協議的基礎層採用包括 SHA-2 和 BLAKE2 在內的成熟演算法。以太坊基金會研究員 Justin Drake 在 8 月 13 日於 X 平台發文中表示，二元域 SNARK 的進展已消除了最初開發專用「SNARK 友好型」雜湊函數的主要理由。
這項變更將引導以太坊的零知識研究轉向能高效處理傳統雜湊函數的證明系統，這些傳統雜湊函數相比 Poseidon 擁有更長久的公開安全記錄。此舉也有助於支援網路規劃中的後量子（post-quantum）工作，在該工作中，雜湊函數可能在簽名聚合與驗證中扮演更重要的角色。
Poseidon 於 2019 年推出，並迅速在 zkRollups、zkVM 及其他基於 SNARK 的應用中普及。SNARK（簡潔非互動式知識證明）允許一方證明某項計算已正確執行，而無需所有參與者重複該計算。Poseidon 之所以受到青睞，是因為在傳統 SNARK 所使用的大型質數域上構建證明時，它所需的約束條件遠少於 SHA-2 或 Keccak。
Drake 表示，以太坊生態系統過去八年投入了數千萬美元進行 ZK 友好型雜湊研究。然而，隨著以太坊考慮採用旨在抵禦潛在量子計算威脅的密碼學系統，這種安全性上的取捨已越來越難以合理化。
SHA-2 與 BLAKE2 已經過學術界與產業界密碼學家的廣泛檢驗，而 Poseidon 等較新的專用設計則尚未獲得同等程度的審查。以太坊提議的新方向將傾向採用這些更成熟的密碼學基礎，同時不放棄 Poseidon 最初所帶來的效能優勢。
二元域 SNARK 改變了雜湊計算方式
這項技術轉變的核心在於二元域 SNARK，這是一類圍繞由 0 與 1 構成的算術運算所設計的證明系統，而非早期許多 SNARK 設計所使用的大型質數域。
傳統雜湊函數過去在證明時成本高昂，因其內部邏輯高度依賴 XOR、位移和旋轉等布林運算。這些運算難以自然地映射到質數域算術電路中，導致每次調用雜湊函數時都產生巨大的證明開銷。
二進位欄位允許這些位元層級的運算更直接地轉換為證明約束。擴充欄位隨後可表示更大的數值，同時保留高效布林運算所需的二進位結構。其結果是一條設計路徑，讓 SNARK 工程師能針對廣泛部署的雜湊函數優化其證明系統，而非為了現有證明系統而重新設計新的雜湊函數。
Drake 表示，筆記型電腦現在可在較新的二進位欄位結構中，每秒驗證約 100 萬次傳統雜湊調用。他估計由此產生的證明開銷約為原生 CPU 布林運算的 100 倍，雖然成本顯著，但他認為這對協定層級的密碼學應用而言正變得越來越實際可行。
討論中引用的研究包括 Binius——一種由 Jim Posen 與 Benjamin Diamond 於 2023 年提出的二進位塔式欄位 SNARK。該研究勾勒出一條在二進位欄位上構建證明的路徑，有助於重新激發人們對能更自然處理標準雜湊函數的證明系統的興趣。
另一篇由 Benedikt Bünz、Ron Rothblum 與 William Wang 於 7 月 29 日上傳至 arXiv 的論文《Flock》報告了在 Apple M4 Max 處理器上的基準測試結果。根據該論文，Flock 每核心每秒可處理 82,000 次 BLAKE3 壓縮、42,000 次 SHA-256 壓縮，以及 30,000 次 Keccak 排列。其 10 核心的 BLAKE3 結果超過每秒 660,000 次壓縮。
Drake 還提到 SNARK.fast，他表示該系統最近在 M3 Max 上達到了每秒 180 萬次 BLAKE3 運算。BLAKE3 是 BLAKE 家族的新成員，而以太坊官方底層的討論則更直接聚焦於 SHA-2 與 BLAKE2s。
後量子計畫將雜湊函數置於核心
此雜湊選擇符合以太坊長期的後量子發展路線圖。Drake 提出的「初步路線圖」目標是在 2027 年推出 leanVM 的正式版本，並於 2028 年部署至共識層、執行層與資料可用性層。
leanVM 旨在協助以太坊將大量後量子簽章壓縮為附加在每個區塊上的小型證明。該方法以雜湊為基礎的簽章為核心，包括一種稱為 leanXMSS 的提案方案。
基於雜湊的簽章被認為能抵禦與Shor演算法相關的量子攻擊，這種攻擊可能破解以橢圓曲線為基礎的以太坊現行BLS簽章系統。其代價在於體積：以太坊的後量子材料將約3,000位元組的leanXMSS簽章與僅96位元組的BLS簽章進行比較。LeanVM的目標壓縮比約為250比1，可大幅降低以體積更大的抗量子簽章替代緊湊型BLS簽章所帶來的頻寬負擔。
以太坊已開始針對這種可能性組織開發工作。以太坊基金會於2026年3月推出了pq.ethereum.org資源中心，同時已有超過10個客戶端團隊參與每週舉行的後量子互通性開發網路（devnet）。該基金會還設立了100萬美元的Poseidon獎，以及同等金額的Proximity獎，鼓勵相關密碼學研究。
Project Eleven的 《區塊鏈面臨的量子威脅——2026年報告》 估計「Q-Day」（即量子電腦足以破解ECDSA與RSA的時間點）可能在2030至2033年之間到來。此預測本質上具有不確定性，但該時間表對那些安全升級需耗時數年、並須協調錢包、驗證者、客戶端軟體及應用基礎設施的區塊鏈構成壓力。
其他網路也在測試各自的路徑
以太坊並非唯一評估後量子替代方案的網路。Solana基金會於2026年4月發布了後量子路線圖。Solana驗證者團隊Anza與Jump Crypto旗下的Firedancer各自獨立選擇了Falcon——一種由美國國家標準與技術研究院（NIST）標準化的後量子簽章方案。
Solana的計畫概述了持續評估、一旦威脅變得實際便對新創建的錢包採用抗量子簽章，以及最終對既有錢包進行遷移的流程。另一套系統Blueshift的Solana Winternitz Vault已運作逾兩年，並於2026年初被Google Quantum AI白皮書引用。
StarkWare於6月30日發布的路線圖同樣從雜湊函數變更著手。該公司表示計畫將Pedersen雜湊替換為BLAKE2，用於狀態承諾、合約地址與網路設定，同時將Falcon-512列為後量子共識簽章的候選方案之一。
以太坊放棄使用 Poseidon 雜湊函數，反映出一種務實的重新評估：二元域證明系統可讓協議開發者在維持零知識擴展性的同時，將關鍵雜湊運算建立在具有更深厚密碼分析歷史的演算法之上。2027 年與 2028 年的目標依然雄心勃勃，但技術路徑如今較少依賴等待新型雜湊設計成熟，而更多著重於讓既有的密碼學技術在現代證明系統中高效運作。
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