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微算法科技(NASDAQ MLGO)部署后量子加密算法,保護(hù)鏈上數(shù)據(jù)傳輸

2025年12月15日 11:23CCTIME飛象網(wǎng)

當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)面臨量子計(jì)算帶來(lái)的安全挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)公鑰加密算法如RSA、ECC基于大整數(shù)分解或離散對(duì)數(shù)難題構(gòu)建,而量子計(jì)算機(jī)通過(guò)Shor算法可在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)破解這些數(shù)學(xué)難題,導(dǎo)致現(xiàn)有區(qū)塊鏈系統(tǒng)的密鑰管理、交易簽名等核心環(huán)節(jié)存在被攻破的風(fēng)險(xiǎn)。隨著量子計(jì)算技術(shù)逐步成熟,構(gòu)建抗量子攻擊的加密體系已成為保障區(qū)塊鏈安全運(yùn)行的迫切需求。微算法科技(NASDAQ MLGO)采用部署后量子加密算法,通過(guò)升級(jí)區(qū)塊鏈底層加密協(xié)議,為鏈上數(shù)據(jù)傳輸提供量子計(jì)算時(shí)代的可靠安全保障。

該技術(shù)核心在于將后量子加密算法與區(qū)塊鏈協(xié)議深度整合。后量子加密算法基于格理論、多變量多項(xiàng)式、編碼理論等數(shù)學(xué)難題構(gòu)建,具備抗量子攻擊特性。微算法科技選用基于模塊化格的CRYSTALS-Dilithium算法作為數(shù)字簽名方案,搭配基于錯(cuò)誤校正碼的CRYSTALS-Kyber算法實(shí)現(xiàn)密鑰封裝,兩者均通過(guò)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)后量子加密標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程認(rèn)證。通過(guò)替換區(qū)塊鏈原有橢圓曲線加密組件,該技術(shù)確保交易簽名、區(qū)塊驗(yàn)證、節(jié)點(diǎn)通信等關(guān)鍵環(huán)節(jié)在量子計(jì)算環(huán)境下仍保持安全性。

系統(tǒng)部署始于后量子加密算法的適配性改造。微算法科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)區(qū)塊鏈底層代碼庫(kù)進(jìn)行模塊化重構(gòu),將原有橢圓曲線加密模塊替換為可插拔的加密引擎。該引擎支持動(dòng)態(tài)加載不同后量子算法庫(kù),并通過(guò)抽象接口屏蔽底層數(shù)學(xué)庫(kù)的復(fù)雜性。在節(jié)點(diǎn)初始化階段,新加入節(jié)點(diǎn)通過(guò)安全引導(dǎo)協(xié)議獲取系統(tǒng)參數(shù),包括格維度、多項(xiàng)式模數(shù)等公共參數(shù),以及通過(guò)量子安全隨機(jī)數(shù)生成器產(chǎn)生的初始密鑰對(duì)。

交易簽名流程中,用戶使用CRYSTALS-Dilithium算法生成簽名私鑰,該私鑰通過(guò)哈希函數(shù)派生自量子安全的種子密鑰。簽名生成時(shí),算法將交易數(shù)據(jù)映射為格上的短向量,通過(guò)拒絕采樣技術(shù)生成非交互式零知識(shí)證明,確保簽名過(guò)程不泄露私鑰信息。簽名驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)通過(guò)公開(kāi)參數(shù)重構(gòu)格結(jié)構(gòu),驗(yàn)證短向量的存在性及正確性,該過(guò)程在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上保持高效性。

密鑰封裝環(huán)節(jié)采用CRYSTALS-Kyber算法實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間安全通信。發(fā)送方生成隨機(jī)多項(xiàng)式作為共享密鑰,通過(guò)誤差重構(gòu)機(jī)制將其嵌入公鑰矩陣,接收方利用私鑰矩陣解碼獲取共享密鑰。該機(jī)制確保即使量子計(jì)算機(jī)截獲密文,也無(wú)法通過(guò)LLL算法(格基約化算法)在合理時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原始密鑰。區(qū)塊鏈共識(shí)過(guò)程中,節(jié)點(diǎn)通過(guò)封裝后的共享密鑰建立安全通道,確保區(qū)塊提案、投票等消息在傳輸過(guò)程中免受量子竊聽(tīng)攻擊。

系統(tǒng)還引入混合加密機(jī)制提升兼容性。對(duì)于存量區(qū)塊鏈系統(tǒng),微算法科技設(shè)計(jì)過(guò)渡層協(xié)議,允許后量子簽名與原有ECDSA簽名(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,橢圓曲線數(shù)字簽名算法)并行存在,通過(guò)智能合約實(shí)現(xiàn)雙簽名驗(yàn)證。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)完成算法升級(jí)后,系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)遷移流程,逐步淘汰傳統(tǒng)加密算法。開(kāi)發(fā)后量子加密硬件加速模塊,通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)格基運(yùn)算的并行化處理,將簽名生成速度提升,滿足區(qū)塊鏈高吞吐量需求。

相較于傳統(tǒng)量子抗性方案,該技術(shù)基于NIST標(biāo)準(zhǔn)化算法確保技術(shù)成熟度與長(zhǎng)期安全性,避免采用未經(jīng)驗(yàn)證的加密方案;旌霞用軝C(jī)制保障存量系統(tǒng)平滑過(guò)渡,降低升級(jí)成本與風(fēng)險(xiǎn)。硬件加速模塊使后量子加密性能接近傳統(tǒng)算法水平,簽名速度提升3倍以上,滿足高頻交易場(chǎng)景需求。動(dòng)態(tài)可插拔架構(gòu)支持未來(lái)算法迭代,當(dāng)更高效的量子抗性算法出現(xiàn)時(shí),系統(tǒng)可通過(guò)軟升級(jí)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明與形式化驗(yàn)證確保算法實(shí)現(xiàn)不存在側(cè)信道漏洞,從底層保障加密安全性。

未來(lái),微算法科技(NASDAQ MLGO)的該技術(shù)可與零知識(shí)證明、同態(tài)加密等隱私計(jì)算技術(shù)深度融合,構(gòu)建量子安全與隱私保護(hù)的雙重防護(hù)體系。隨著后量子算法硬件加速芯片的普及,系統(tǒng)將進(jìn)一步優(yōu)化性能,推動(dòng)在移動(dòng)端、嵌入式設(shè)備等資源受限場(chǎng)景的部署。

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