Quantova предлагает постквантовую проверку подписей для смартконтрактов Cardano

Quantova предложила добавить в Plutus, платформу смартконтрактов Cardano, две функции проверки постквантовых цифровых подписей.

Предложение, поданное 15 октября, получило статус кандидата CIP-0206 в ходе процесса рассмотрения Cardano Improvement Proposal. Оно остается открытым для технической экспертизы, а функции еще не внедрены в сеть.

Два стандарта подписи для Plutus

CIP-0206 предлагает функции проверки для ML-DSA и SLH-DSA, двух алгоритмов, стандартизованных U.S. National Institute of Standards and Technology как FIPS 204 и FIPS 205.

Алгоритмы опираются на разные криптографические подходы. ML-DSA основан на математических задачах с решетками, а SLH-DSA использует хеш-функции. Quantova предлагает поддержать оба, чтобы контракты Plutus могли проверять подписи, созданные с использованием любого из методов.

Каждая предлагаемая функция принимает открытый ключ, сообщение и подпись. Смартконтракт может использовать результат, чтобы определить, действительна ли требуемая подпись перед выполнением действия.

Quantova называет среди потенциальных применений мультиподписные казначейства и блокчейн мосты. Предложение касается проверки внутри смартконтрактов; оно само по себе не меняет ключи или подписи, которые пользователи Cardano сейчас используют для авторизации транзакций кошелька.

Размер подписи и тестирование производительности

Один из факторов это объем места в транзакции, который потребуют предлагаемые подписи. Согласно предложению, подпись ML-DSA-65 занимает 3,309 байт, при открытом ключе примерно 1,952 байта. Для варианта SLH-DSA-SHA2-128s подпись занимает 7,856 байт, а открытый ключ 32 байта.

Обе подписи укладываются в лимит размера транзакции, обсуждаемый в предложении, но они могут занять значительную долю доступного пространства. Любое увеличение этого лимита будет отдельным изменением правил консенсуса Cardano.

Участники обсуждения предложения также поделились бенчмарками проверки подписей. Quantova сообщила примерно о 64 микросекундах для проверки ML-DSA-65 и о значениях между 130 и 330 микросекундами для вариантов SLH-DSA. Другой рецензент опубликовал отдельные измерения для существующих криптографических функций Cardano, включая Ed25519.

Показатели были получены на разных машинах и с использованием разных библиотек. Для установления модели стоимости для предлагаемых функций потребуется дальнейшее тестирование в среде Plutus.

Quantova также предоставила референсный код и тестовые случаи для процесса проверки. В обновлении от 17 октября компания сообщила о наборе из 31 тестового вектора, охватывающем действительные подписи, измененные сообщения и несовпадающие ключи, среди прочих случаев.

[NEWSBREAK]

Рассмотрение и отдельное предложение по кошелькам

CIP-0206 отвечает на вопрос, поднятый в CPS-0027, о том, какие постквантовые схемы подписей следует ввести как встроенные в Plutus. Редакторы CIP пригласили специалистов по криптографии и участников Plutus для рецензирования предложения и его требований к производительности.

Добавление функций и их модели стоимости потребует хардфорка, поскольку они затрагивают оценщик Plutus, который важен для сетевого консенсуса. Предложение возлагает работы по реализации на сопровождающих Cardano ledger и Plutus. Дата активации не объявлена.

Отдельный кандидат CIP-0197 касается постквантовой защиты для HD кошельков. В то время как CIP-0206 сосредоточен на проверке подписей внутри смартконтрактов, CIP-0197 исследует подход с использованием существующих ключей кошелька и доказательств с нулевым разглашением.

Technical Steering Committee Intersect также анонсировал обсуждение 4 ноября по постквантовой криптографии с исследователями Input Output. Мероприятие охватывает более широкую тему и не указывает CIP-0206 как отдельный пункт повестки.