Quantova propone verifiche di firme postquantistiche per gli smart contract di Cardano

Quantova ha proposto di aggiungere due funzioni di verifica di firme digitali postquantistiche a Plutus, la piattaforma per smart contract di Cardano.

Presentata il 15 ottobre, la proposta ha ricevuto la designazione di candidato CIP-0206 durante il processo di revisione delle Cardano Improvement Proposal. Resta aperta alla revisione tecnica e le funzioni non sono state introdotte sulla rete.

Due standard di firma per Plutus

CIP-0206 propone funzioni di verifica per ML-DSA e SLH-DSA, due algoritmi standardizzati dal U.S. National Institute of Standards and Technology come FIPS 204 e FIPS 205.

Gli algoritmi si basano su approcci crittografici differenti. ML-DSA si fonda su problemi matematici che coinvolgono reticoli, mentre SLH-DSA utilizza funzioni di hash. Quantova propone di supportare entrambi così che i contratti Plutus possano verificare firme prodotte con uno qualsiasi dei due metodi.

Ciascuna funzione proposta riceverebbe una chiave pubblica, un messaggio e una firma. Uno smart contract potrebbe usare il risultato per determinare se una firma richiesta è valida prima di eseguire un’azione.

Quantova individua tra le applicazioni potenziali tesorerie multifirma e bridge blockchain. La proposta riguarda la verifica all’interno degli smart contract; non modifica di per sé le chiavi o le firme che gli utenti di Cardano attualmente usano per autorizzare le transazioni dei wallet.

Dimensione delle firme e test delle prestazioni

Una considerazione riguarda lo spazio di transazione che le firme proposte richiederebbero. Secondo la proposta, una firma ML-DSA-65 occupa 3.309 byte, con una chiave pubblica di circa 1.952 byte. Per la variante SLH-DSA-SHA2-128s, la firma occupa 7.856 byte e la chiave pubblica 32 byte.

Entrambe le firme rientrano nel limite di dimensione delle transazioni discusso nella proposta, ma potrebbero consumare una quota consistente dello spazio disponibile. Qualsiasi aumento di tale limite sarebbe una modifica separata alle regole di consenso di Cardano.

I partecipanti alla discussione sulla proposta hanno anche condiviso benchmark di verifica delle firme. Quantova ha riportato circa 64 microsecondi per la verifica di ML-DSA-65 e tra 130 e 330 microsecondi per le varianti SLH-DSA. Un altro revisore ha pubblicato misurazioni separate per le funzioni crittografiche esistenti di Cardano, inclusa Ed25519.

I valori sono stati ottenuti utilizzando macchine e librerie diverse. Sarebbero necessari ulteriori test nell’ambiente Plutus per stabilire il modello di costo per le funzioni proposte.

Quantova ha inoltre fornito codice di riferimento e casi di test per il processo di verifica. In un aggiornamento del 17 ottobre, l’azienda ha riportato un set di 31 vettori di test che coprono firme valide, messaggi modificati e chiavi non corrispondenti, tra gli altri casi.

[NEWSBREAK]

Revisione e una proposta separata per i wallet

CIP-0206 risponde a una domanda sollevata in CPS-0027 su quali schemi di firma postquantistici dovrebbero essere introdotti come funzioni integrate di Plutus. Gli editor di CIP hanno invitato specialisti di crittografia e contributori di Plutus a rivedere la proposta e i suoi requisiti di prestazioni.

L’aggiunta delle funzioni e del relativo modello di costo richiederebbe un hard fork perché incidono sul valutatore di Plutus, rilevante per il consenso della rete. La proposta assegna il lavoro di implementazione ai manutentori del ledger di Cardano e di Plutus. Non è stata annunciata alcuna data di attivazione.

Un candidato separato, CIP-0197, affronta la protezione postquantistica per gli HD wallet. Mentre CIP-0206 si concentra sulla verifica delle firme all’interno degli smart contract, CIP-0197 esplora un approccio che coinvolge le chiavi dei wallet esistenti e le prove a conoscenza zero.

Il Technical Steering Committee di Intersect ha inoltre annunciato per il 4 novembre una discussione sulla crittografia postquantistica con i ricercatori di Input Output. L’evento tratta l’argomento in senso più ampio e non include CIP-0206 come punto specifico all’ordine del giorno.