导语
美国东德州农工大学 RELLIS 校区研究人员发布 PQLN(后量子闪电网络),称其为首个为比特币主要二层扩容网络——闪电网络加入抗量子密码学的可运行实现。
发布与背景
该代码库于 2026 年 9 月 12 日发布,已上线 GitHub,向 rust-lightning 分叉添加近 11,000 行代码。团队表示,量子计算机目前无法破解比特币,但他们不打算等到能够破解时才发现后果。
闪电网络允许比特币用户进行链下交易,无需等待每笔支付在基础区块链上结算。其速度依赖与比特币相同的椭圆曲线密码学,尤其是 secp256k1。如果足够强大的量子计算机破解这一数学基础,比特币与闪电网络两层都将暴露。
技术路径
PQLN 并未移除现有密码学,而是叠加基于格的算法。该工具包使用 ML-DSA 进行数字签名,使用 ML-KEM 进行密钥交换,二者均来自美国国家标准与技术研究院(NIST)为后量子场景推动标准化的算法族。实现覆盖闪电网络运行中的五个关键领域:gossip、对等节点传输、发票、支付洋葱,以及通过 BOLT 规范框架实现的 offers。
共同作者 Ahmet Kurt 与同事设计该系统,使升级后的节点仍可与旧节点通信。
性能与互操作性
PQLN 的基准测试显示,性能损耗尚可管理。新增密码学操作每次耗时不超过 0.33 毫秒。带宽影响更复杂:在 PQLN 默认 ML-DSA 设置下,gossip 下载量约膨胀 10 倍,但另一种名为 Falcon 的签名方案可将开销压缩至约 4 倍。
互操作性测试覆盖全部 12 种混合节点场景,将升级节点与旧节点按各种组合配对。团队报告称,在所有配置中均未出现支付卡住。
局限与讨论
该设计也包含重要限制。PQLN 保护闪电网络的通信与路由层,但不保护实际通道资金或任何链上比特币元素。若要改变比特币基础层处理密码学的方式,则需要共识升级,即整个网络的矿工和节点运营者需就新规则达成一致。
arXiv 论文发表后数日内,Delving Bitcoin 与 BitcoinTalk 上已出现关于 PQLN 的讨论。此次开源发布附带一个修改后的示例节点,降低了其他闪电网络实现研究并可能采用该方案的门槛。
