Quantova propone verificaciones de firmas poscuánticas para los contratos inteligentes de Cardano

Quantova ha propuesto añadir dos funciones de verificación de firmas digitales poscuánticas a Plutus, la plataforma de contratos inteligentes de Cardano.

Presentada el 15 de octubre, la propuesta recibió la designación de candidato CIP-0206 durante el proceso de revisión de Cardano Improvement Proposal. Permanece abierta a revisión técnica y las funciones no se han introducido en la red.

Dos estándares de firma para Plutus

CIP-0206 propone funciones de verificación para ML-DSA y SLH-DSA, dos algoritmos estandarizados por el U.S. National Institute of Standards and Technology como FIPS 204 y FIPS 205.

Los algoritmos se basan en enfoques criptográficos diferentes. ML-DSA se fundamenta en problemas matemáticos que involucran retículas, mientras que SLH-DSA utiliza funciones hash. Quantova propone admitir ambos para que los contratos de Plutus puedan verificar firmas producidas con cualquiera de los dos métodos.

Cada función propuesta recibiría una clave pública, un mensaje y una firma. Un contrato inteligente podría usar el resultado para determinar si una firma requerida es válida antes de realizar una acción.

Quantova identifica tesorerías multifirma y puentes de blockchain entre las aplicaciones potenciales. La propuesta se refiere a la verificación dentro de los contratos inteligentes; en sí misma no cambia las claves ni las firmas que los usuarios de Cardano usan actualmente para autorizar transacciones de monedero.

Tamaño de las firmas y pruebas de rendimiento

Una consideración es la cantidad de espacio de transacción que requerirían las firmas propuestas. Según la propuesta, una firma ML-DSA-65 ocupa 3,309 bytes, con una clave pública de aproximadamente 1,952 bytes. Para la variante SLH-DSA-SHA2-128s, la firma ocupa 7,856 bytes y la clave pública 32 bytes.

Ambas firmas entran dentro del límite de tamaño de transacción discutido en la propuesta, pero podrían consumir una parte sustancial del espacio disponible. Cualquier aumento de ese límite sería un cambio separado en las reglas de consenso de Cardano.

Los participantes en la discusión de la propuesta también han compartido referencias de verificación de firmas. Quantova informó aproximadamente 64 microsegundos para la verificación ML-DSA-65 y entre 130 y 330 microsegundos para las variantes SLH-DSA. Otro revisor publicó mediciones separadas para las funciones criptográficas existentes de Cardano, incluida Ed25519.

Las cifras se obtuvieron utilizando diferentes máquinas y bibliotecas. Se necesitarían más pruebas en el entorno de Plutus para establecer el modelo de costos de las funciones propuestas.

Quantova también proporcionó código de referencia y casos de prueba para el proceso de verificación. En una actualización del 17 de octubre, la empresa informó de un conjunto de 31 vectores de prueba que cubren firmas válidas, mensajes modificados y claves no coincidentes, entre otros casos.

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Revisión y una propuesta de monedero por separado

CIP-0206 responde a una pregunta planteada en CPS-0027 sobre qué esquemas de firma poscuánticos deberían introducirse como funciones integradas de Plutus. Los editores de CIP han invitado a especialistas en criptografía y colaboradores de Plutus a revisar la propuesta y sus requisitos de rendimiento.

Añadir las funciones y su modelo de costos requeriría una bifurcación dura porque afectan al evaluador de Plutus, que es relevante para el consenso de la red. La propuesta asigna el trabajo de implementación a los mantenedores de Cardano ledger y de Plutus. No se ha anunciado ninguna fecha de activación.

Un candidato separado, CIP-0197, aborda la protección poscuántica para monederos HD. Mientras CIP-0206 se centra en la verificación de firmas dentro de los contratos inteligentes, CIP-0197 explora un enfoque que involucra claves de monedero existentes y pruebas de conocimiento cero.

Intersect’s Technical Steering Committee también ha anunciado una discusión el 4 de noviembre sobre criptografía poscuántica con investigadores de Input Output. El evento cubre el tema en sentido amplio y no incluye a CIP-0206 como un punto específico de la agenda.