Các nhà nghiên cứu Ethereum đề xuất SPHINCS—lược đồ chữ ký chống lượng tử

Các nhà nghiên cứu Ethereum đã đề xuất SPHINCS-, một lược đồ xác minh chữ ký hậu lượng tử không trạng thái được tối ưu cho Máy Ảo Ethereum, trong một bài đăng trên Ethereum Research vào ngày 12 tháng 6. Đề xuất này, do nicocsgy biên soạn và có ghi nhận công của Vitalik Buterin cùng các đóng góp khác, giới thiệu một thiết kế thay thế các hàm băm SHAKE256 chuẩn bằng KECCAK256 gốc EVM để cho phép triển khai bằng Solidity mà không cần thay đổi giao thức hoặc precompiles mới. Lược đồ giải quyết mối đe dọa tiềm năng trong tương lai rằng các máy tính lượng tử đủ mạnh có thể làm lung lay giả định mật mã hiện tại của ví blockchain, đưa ra một cách tiếp cận ở giai đoạn nghiên cứu cho việc xác minh ví chống lượng tử bằng cách tận dụng hạ tầng EVM hiện có.

SPHINCS- thay thế SHAKE256 bằng KECCAK256 để tương thích với EVM

Đề xuất thay thế các hàm băm SLH-DSA chuẩn như SHAKE256 bằng KECCAK256, vốn là hàm gốc của Ethereum. Lựa chọn thiết kế này cho phép logic xác minh được triển khai trong Solidity mà không cần precompiles mới hoặc thay đổi cấp giao thức đối với lớp nền Ethereum. Bài đăng nêu rằng SPHINCS- (phát âm “SPHINCS minus”) được thiết kế xoay quanh ràng buộc thực tiễn khi hoạt động trong EVM như hiện đang tồn tại.

Biến thể C13 xác minh với 127.000 gas và chữ ký 3.704 byte

Biến thể C13 của SPHINCS- được mô tả là xác minh với khoảng 127.000 gas và chữ ký dài 3.704 byte. Bài đăng so sánh điều này với SLH-DSA-SHA2-128-24 chuẩn, tốn 142.000 gas với chữ ký 3.856 byte và cần khoảng 1,07 tỷ lệnh gọi hàm băm để ký. Đề xuất báo cáo các chỉ số này như một phần trong phân tích hiệu năng kỹ thuật của mình.

Đề xuất hướng tới giảm ngân sách chữ ký cho các trường hợp dùng ví

SPHINCS- thu hẹp ngân sách chữ ký xuống khoảng từ 2^14 đến 2^20 chữ ký trên mỗi khóa, thay vì nhắm tới chuẩn 2^64 chữ ký trên mỗi khóa. Bài đăng cho biết phân vị 99,9% theo năm trung bình của các giao dịch Ethereum kể từ thời điểm The Merge vào khoảng 431 giao dịch trên mỗi địa chỉ, gợi ý rằng các tham số riêng cho ví có thể hiệu quả hơn so với các chuẩn đa dụng dùng cho mọi trường hợp. Đề xuất lập luận rằng các địa chỉ Ethereum thông thường không cần một số lượng chữ ký cực lớn.

Thời gian ký ví phần cứng được liệt kê cho các biến thể C11 và C12

Bài đăng cho biết các biến thể C11 và C12 tương thích với ví phần cứng, với thời gian ký trên phần tử bảo mật ST33K1M5 lần lượt là 390 giây và 47,5 giây. Các con số này được đưa ra như một phần của phần thảo luận về ràng buộc ví thực tiễn trong đề xuất.

Thiết kế không chuẩn được ghi nhận là công việc ở giai đoạn nghiên cứu

Đề xuất nêu rằng SPHINCS- là không chuẩn và không khớp chặt chẽ với các tham số FIPS 205 vì nó dùng Keccak và ngân sách ký giới hạn. Bài đăng cho biết nên coi SPHINCS- là nghiên cứu hơn là một chuẩn tài khoản Ethereum đã hoàn thiện. Đề xuất được mô tả là góp thêm vào cuộc trò chuyện an ninh hậu lượng tử ngày càng phát triển của Ethereum.

FAQ

Các nhà nghiên cứu Ethereum đã đề xuất gì vào ngày 12 tháng 6?

Các nhà nghiên cứu Ethereum đã đề xuất SPHINCS-, một lược đồ xác minh chữ ký hậu lượng tử không trạng thái được tối ưu cho Máy Ảo Ethereum, trong một bài đăng trên Ethereum Research vào ngày 12 tháng 6. Đề xuất được tác giả nicocsgy viết, với lời ghi nhận đến Vitalik Buterin và các người đóng góp khác.

SPHINCS- đạt được tương thích với EVM như thế nào?

SPHINCS- thay thế các hàm băm SLH-DSA chuẩn như SHAKE256 bằng KECCAK256, vốn là hàm gốc của Ethereum. Thiết kế này cho phép logic xác minh được triển khai trong Solidity mà không cần precompiles mới hoặc các thay đổi ở cấp giao thức đối với lớp nền Ethereum.

Các chỉ số hiệu năng được báo cáo cho biến thể C13 là gì?

Biến thể C13 của SPHINCS- được mô tả là xác minh với khoảng 127.000 gas và chữ ký dài 3.704 byte. Bài đăng so sánh điều này với SLH-DSA-SHA2-128-24 chuẩn, tốn 142.000 gas với chữ ký 3.856 byte.