全球首个后量子隐私保护公链 Abelian,带领区块链迎战「量子霸权」

全球首个后量子隐私保护公链 Abelian,带领区块链迎战「量子霸权」
2023年01月03日 11:02 天府财经网

公链之王以太坊被称为「世界计算机」,但 L1 赛道竞争格局远未定型。由于以太坊的高成本、低效率积弊难除,近年来竞争公链层出不穷,其中来自 META 系的 Aptos、Sui、Linera 成为当下新的热点,受到资本和流量的狂热追捧。而在「豪门」之外,身带抗量子和隐私保护两大「杀器」的 Abelian 同样不容小觑。

Abelian 是全球第一个后量子(抗量子)隐私保护 L1 区块链,采用 NIST 标准化的基于点阵的密码算法,并通过密码学证明了其安全性,旨在实现数字黄金 2.0,打造抗量子和隐私保护的加密生态系统,并构建 L2 网络和后量子零知识桥,以支持 EVM 等效区块链网络,赋能 Web3 和 DeFi 应用。

抗量子攻击

2019 年,谷歌和 IBM 分别构建了 53 量子比特的计算机。

2021 年,波士顿初创公司 QuEra 建造了 256 量子比特的计算机。

2022年,IBM 宣布将在明年建成 1000 量子比特的计算机。

此外,PsiQuantum 已从包括微软在内的投资者那里筹集了 2.15 亿美元,用于构建 100 万量子比特的量子计算机……

英国萨塞克斯大学的科学家估计,拥有 3.17 亿量子比特的量子系统足以在 1 小时内破解保护比特币区块链安全的椭圆曲线密码算法(ECC)。对于一台拥有 19 亿量子比特的量子计算机而言,只需要 10 分钟即可破解。随着越来越多的世界科技巨头加入量子计算的军备竞赛,这一天离我们越来越近。

届时,不只是比特币,以太坊、Cardano、Solana、Ripple……几乎我们熟知的所有区块链项目都将笼罩在「量子霸权」的阴影之下。

量子计算机利用量子叠加和纠缠来建立量子比特(qubit),不同于要么为 1 要么为 0 的普通比特,量子比特可以同时为 1 和 0,使得量子计算机拥有经典计算机不可比拟的计算能力。这种指数级的算力增长,结合 Shor 等算法,可让ECC、RSA 等常用的数字签名加密技术在数小时内被攻破——经典计算机需要数千年才能破解,从而威胁比特币和其他区块链系统的安全。

为此,以太坊创始人 V 神多次强调以太坊的抗量子攻击算法升级。2021 年 7 月,V 神在 2021 世界区块链·杭州大会线上演讲中提到,在合并的中后期,以太坊会考虑算法更新以及抗量子计算;2022 年 8 月,V 神在 2022 韩国区块链周上再次强调,量子计算将是未来的重要考虑因素,以太坊需要升级以保护自己免受未来的量子计算攻击。他指出,2023 年以太坊的一项重点任务就是升级抗量子攻击算法。另外,Algorand 等公链项目也发布了抗量子攻击的相关安排,但目前来看进展不大。

实际上,基于现有架构进行抗量子攻击算法升级的难度是极大的。相比之下,Abelian 先天自带抵御传统计算机和量子计算机攻击的能力,或者说其本身就是为抗量子攻击而生的。

Abelian 使用 NIST 标准化的基于点阵的密码算法来抵御量子攻击。

NIST(美国国家标准与技术研究院)早在 2015 年就启动了后量子密码学(PQcrypto)标准化项目,并将于 2024 年公布其 PQcrypto 标准,届时将被联邦政府采纳。

基于点阵(lattice-based)的密码算法与基于散列(hash-based)、基于代码(code-based)、多元二次方程加密是当前 4 种主要的 PQcrypto 技术路线。2022 年7月,NIST 的 PQcrypto 标准化项目选择了 3 种签名和 4 种加密算法,其中 2 种签名(Dilithium 和 Falcon)都是基于点阵的。

由此可见,Abelian 的密码算法不仅代表了抗量子密码学前沿技术趋势,而且被证明在密码学上是安全可靠的,是受到权威研究机构认可的。

引入「有责任的隐私」

Abelian 也是一条隐私增强区块链,在 Abelian 上发生的一切都是加密的,较比特币网络更加安全和隐私。

联合国人权宣言指出,隐私是一项基本人权。

Web3 时代,隐私保护比以往任何时候都更迫切,面临的挑战也更严峻。公共账本是加密货币的一个不可或缺的特征,任何人都可以不受限制地访问,这就对网络使用者构成了威胁,我们的钱包地址和每笔交易细节都是公开透明的,很容易受到黑客攻击。因此,智能合约以及链外数据的隐私保护和隐私计算已经成为新的刚需。

于是我们看到,越来越多的头部 VC 和开发者们都将目光投向了隐私赛道,协议层与应用层都诞生了诸多主打隐私的项目。2022 年 10 月底,V 神在接受媒体采访时表示,以太坊开发人员希望明年实现四个关键目标,包括可扩展性、隐私、基础层抗审查性和帐户抽象,其中两个关键目标都与隐私保护相关。

尽管隐私保护的重要性不言而喻,但隐私币因在非法交易方面的天然优势而广受抨击,比如美国财政部禁止使用链上混币器 Tornado Cash,以及部分隐私币在全球范围内被下架。

为此,Abelian 通过基于点阵的可链接环签名——知名隐私币项目门罗币(Monero)的基础技术,通过承诺方案和零知识证明系统隐藏交易金额和钱包地址,实现保护隐私、保障资产安全目标的同时,创造性地引入了「有责任的隐私」,为用户提供三种隐私级别选项:

基本隐私:类似于比特币使用的假名(pseudonymity)。

完全隐私:使用基于点阵的可链接环签名和承诺方案隐藏交易金额和钱包地址。

有责任的完全隐私:将生成一个追踪密钥,这样一来,对于网络中的其他人来说,实现了完全隐私,但对于拥有生成密钥的授权用户,交易实现了基本隐私。这种隐私级别可能适用于企业,尤其是金融服务等合规性要求较高的行业。

如此一来,ABEL 可在安全性、隐私保护与监管、合规之间取得平衡,从而具有独特价值。

学院派公链

说起区块链学院派项目,无论是 MIT教授、图灵奖得主 Silvio Micali 创办的 Algorand,还是加密行业知名意见领袖、美国康奈尔大学土耳其裔计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授领导的雪崩协议(Avalanche),都成为现象级项目。而 Abelian 作为一个由一群终身密码学家、数学家和计算机科学家领导的公链,同样称得上学院派。

Abelian 由可链接环签名共同发明人、企业家、世界知名的密码学家和开发人员共同打造,团队核心成员在零知识证明系统和数字签名等密码学领域拥有 20 年以上经验,并拥有比特币、以太坊、R3 Corda、Hyperledger Fabric 等知名区块链项目多年开发经验。

  • Duncan Wong 博士,可链接环签名共同发明者,前香港城市大学计算机科学系教授,发表超过 200 篇密码学研究出版物
  • Huaxiong Wang 教授,南洋理工大学教授,精通基于点阵的密码学、门限密码学和秘密共享领域的国际顶级密码学家和数学家
  • Khoa Nguyen 教授,澳大利亚伍伦贡大学计算机与信息技术教授,著名密码学家,曾在 EUROCRYPT、PQCrypto、CRYPTO 发表论文
  • Guomin Yang 教授,新加坡管理大学计算机与信息系统教授,著名密码学家,曾在 CRYPTO、ASIACRYPT 发表论文

此外,Abelian 聘请国际密码学研究协会(IACR)院士、分布式系统和密码系统领域专家、德州农工大学 Juan Garay 教授担任顾问,学术阵容十分强大。

2018 年,Guomin Yang 教授、 Duncan Wong 博士、Khoa Nguyen 教授、 Huaxiong Wang 教授等提出的《使用公开派生公钥的密钥隔离和隐私保护签名方案》在 IACR(国际密码研究协会)发表,2019 年、2020 年、2021 年先后被 EuroS&P(IEEE 欧洲安全与隐私研讨会)、ESORICS(欧洲计算机安全研究研讨会)、《IEEE 可靠和安全计算汇刊》刊发收录。

2019 年,同样由 Khoa Nguyen 教授、Guomin Yang 教授、Huaxiong Wang 教授、Duncan  Wong 博士等提出的《一种支持隐身地址的基于点阵的可连接环签名》在 ESORICS 发表。

此外,Abelian 还赞助了 2022 年香港 IEEE 区块链组黑客松,澳大利亚规模最大、历史最悠久的密码学研究会议 ACISP 2022,Euro S&P 2023 IEEE 欧洲安全与隐私研讨会,荷兰 ESORICS 2023 研讨会。

一系列研究论文在国际权威学术期刊上发表,并多次参加全球密码学、安全与隐私前沿研讨会,表明经过科学家同行评审,Abelian 抗量子加密算法是全球第一个完全安全的算法,并在数学对抗模式下得到了严格证明。

原生代币 ABEL

ABEL 是 Abelian 生态的原生代币,总供应量 2.2518 亿个,或 2^{51}–1 个 Neutrino(中微子),其中 Neutrino 为  Abelian 中最小货币单位,1 ABEL = 10^7 Neutrinos。

Abelian 每 256 秒(约 4.27 分钟)产生一个区块,每 4000 个区块(约 11.8 天)检查和调整一次挖矿难度。每 40 万个区块为一个纪元(约 3.25 年),第一个纪元区块奖励为 256 ABELs,以后每个纪元奖励减半,最后一个纪元出块奖励为 0.5 ABEL。其中 2058万个 ABELs 则在创世区块中预挖,占 ABEL 总供应量的 9.14%,专门用于支持 Abelian 网络的去中心化,促进多元化和活跃的 Abelian 社区建设。即:

  • Era 1:每个区块奖励 256 ABELs,前 3.25 年将挖出 55% 的 ABEL;
  • Era 2:每个区块奖励 128 ABELs,前 6.5 年将挖出 77% 的 ABEL;
  • Era 3:每个区块奖励 64 ABELs,前 9.75 年将挖出 89% 的ABEL;
  • Era 4:每个区块奖励 32 ABELs,前 13 年将挖出 94% 的ABEL;
  • Era 5:每个区块奖励 16 ABELs;
  • Era 6:每个区块奖励 8 ABELs;
  • Era 7:每个区块奖励 4 ABELs;
  • Era 8:每个区块奖励 2 ABELs;
  • Era 9:每个区块奖励 1 ABEL;
  • Era 10:每个区块奖励 0.5 ABEL。

挖完所有代币总共需要 10 个纪元,即 32.5 年。

按照项目路线图,ABEL 将于 2023 年登陆全球头部交易所。

ABEL 定位于数字黄金 2.0,其作为 Abelian 链上的流通代币,将赋能抗量子和隐私保护的加密生态系统。

四年磨一剑

与波卡、雪崩协议等明星项目厚积薄发一样,Abelian 自 2018 年项目启动以来,经过了 4 年的研究开发,2022 年 3 月主网上线,并发布区块链浏览器、CLI钱包、开发者文档、Abelian 全节点网络和挖矿软件。

2022 年 7 月以来,Abelian 实现由 Draper Dragon 领投的 300 万美元融资,其他投资者包括高净值个人和家族办公室。本次募资用于项目技术开发、储备金、市场营销及支持 Abelian 生态合作伙伴。

Draper Dragon 是一家 2006 年成立的连接硅谷和亚洲的跨境风险投资基金,致力于寻找能够颠覆和改变行业格局的早期公司,曾投资 Coinbase (NASDAQ:COIN)、微创医疗(HK:0853)、Ledger、易宝支付等独角兽项目。

截至 2022 年 10 月,Abelian 已吸引全球超 3000 名矿工参与网络维护。同月,Abelian 开始支持 GPU 挖矿,由于源源不断的算力涌入,挖矿难度每 10 天翻一番。

2022 年 11 月,pool.abelian.info 矿池上线,主网零宕机,每月定期更新钱包和全节点 core 软件版本。同期开始智能合约和 Wrapped ABEL 的开发,预计开发网络将于 2023 年 1 月准备就绪。

2023 年,Abelian 将实现网络完全开源,并计划在36个月内完成从 PoW 到 PoS 的升级,以获得更好的可扩展性和环境效益。这意味着,Abelian 在保持出色的安全性和去中心化的同时,可扩展性也将大幅改进。

按照规划,Abelian 还将创建侧链和协议(例如类似闪电网络),以支持 EVM 类型的智能合约、高可扩展性和互操作性,赋能 DeFi、Web3 和元宇宙应用。

其中 L2 网络的开发已于 2022 年 12 月开始。Abelian L2 将以 Cosmos SDK 为基础,巧妙引入 Cosmos 现有的生态力量,同时融合Abelian L1 的抗量子攻击和隐私保护特性,打造全网首个兼具效率、去中心化和安全的技术方案。

日前,Abelian 基金会已发布开发者资助计划,将为优秀项目提供 5,000 – 50,000 美元资金支持,以吸引全球开发者共同加入,与 Abelian 一起打造后量子加密生态。

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