اقترح باحثون في Ethereum SPHINCS-، وهو مخطط للتحقق من توقيعات ما بعد التشفير الكمي دون حالة (stateless) مُحسّن لتحقيق التوافق مع آلة Ethereum الافتراضية (Ethereum Virtual Machine)، وذلك في منشور نُشر على Ethereum Research في 12 يونيو. وجاءت هذه المداخلة، التي كتبها nicocsgy مع الإقرار بمساهمات من Vitalik Buterin وآخرين، لتقديم تصميم يستبدل دوال تجزئة SHAKE256 القياسية بـ KECCAK256 الأصلية في EVM، بهدف تمكين التنفيذ بلغة Solidity دون الحاجة إلى تغييرات بروتوكولية أو وحدات مسبقة جديدة (precompiles). ويعالج هذا المخطط التهديد المستقبلي المحتمل الذي قد تفرضه الحواسيب الكمية القوية بدرجة كافية على الافتراضات التشفيرية الحالية لافتراضات محافظ البلوك تشين، مقدّمًا مقاربة على مستوى مرحلة البحث للتحقق من المحافظ المقاومة للكميات باستخدام البنية التحتية الحالية لـ EVM.
SPHINCS- يستبدل SHAKE256 بـ KECCAK256 لتحقيق التوافق مع EVM
تستبدل المداخلة دوال التجزئة القياسية في SLH-DSA مثل SHAKE256 بـ KECCAK256، وهي أصلية في Ethereum. تتيح هذه المفاضلة خيار تنفيذ منطق التحقق في Solidity دون الحاجة إلى precompiles جديدة أو تغييرات على مستوى البروتوكول لطبقة الأساس في Ethereum. وتذكر المداخلة أن SPHINCS- (تُنطق "SPHINCS minus") مصمم حول القيد العملي المتمثل في العمل داخل EVM كما هو موجود اليوم.
متغير C13 يتحقق عند 127,000 غاز مع توقيع بطول 3,704 بايت
يُوصَف متغير C13 من SPHINCS- بأنه يحقق التحقق عند نحو 127,000 غاز مع توقيع بطول 3,704 بايت. وتقارن المداخلة ذلك مع SLH-DSA-SHA2-128-24 القياسي، الذي تبلغ كلفته 142,000 غاز مع توقيع بطول 3,856 بايت، ويتطلب حوالي 1.07 مليار استدعاء دالة تجزئة للتوقيع. وتعرض المداخلة هذه المقاييس ضمن تحليل الأداء التقني.
تستهدف المداخلة تقليل ميزانية التوقيع للحالات الخاصة بالمحافظ
تقوم SPHINCS- بتقليص ميزانية التوقيع إلى نطاق بين 2^14 و2^20 توقيعًا لكل مفتاح، بدلًا من استهداف المعيار 2^64 توقيعًا لكل مفتاح. وتذكر المداخلة أن متوسط النسبة المئوية 99.9 سنويًا للمعاملات على Ethereum بعد الدمج يبلغ نحو 431 لكل عنوان، ما يشير إلى أن المعلمات الخاصة بالمحافظ يمكن أن تكون أكثر كفاءة من المعايير العامة الواسعة. وتجادل المداخلة بأن العناوين العادية في Ethereum لا تحتاج إلى عدد فلكي من التوقيعات.
أزمنة توقيع محافظ الأجهزة المدرجة لمتغيري C11 وC12
تنص المداخلة على أن متغيري C11 وC12 متوافقان مع محافظ الأجهزة، مع إدراج أزمنة التوقيع على عنصر آمن ST33K1M5 تبلغ 390 ثانية و47.5 ثانية على التوالي. وتُقدَّم هذه الأرقام ضمن نقاش القيود العملية للمحافظ في المداخلة.
تصميم غير قياسي يُشار إليه كعمل في مرحلة البحث
تلاحظ المداخلة أن SPHINCS- غير قياسي ولا يطابق بدقة معلمات FIPS 205 لأنه يستخدم Keccak وميزانيات توقيع محدودة. وتذكر المداخلة أنه ينبغي التعامل معه بوصفه بحثًا وليس معيارًا نهائيًا لحساب في Ethereum. وتُوصَف المداخلة بأنها تضيف إلى النقاش المتنامي لدى Ethereum حول الأمان المقاوم للكميات.
الأسئلة الشائعة
ماذا اقترح باحثو Ethereum في 12 يونيو؟
اقترح باحثون في Ethereum SPHINCS-، وهو مخطط للتحقق من توقيعات ما بعد التشفير الكمي دون حالة (stateless) مُحسّن لتحقيق التوافق مع آلة Ethereum الافتراضية، وذلك في منشور نُشر على Ethereum Research في 12 يونيو. وجاءت هذه المداخلة من تأليف nicocsgy مع الإقرار بمساهمات من Vitalik Buterin وآخرين.
كيف يحقق SPHINCS- التوافق مع EVM؟
يستبدل SPHINCS- دوال التجزئة القياسية في SLH-DSA مثل SHAKE256 بـ KECCAK256، وهي أصلية في Ethereum. يتيح هذا التصميم تنفيذ منطق التحقق في Solidity دون الحاجة إلى precompiles جديدة أو تغييرات على مستوى البروتوكول لطبقة الأساس في Ethereum.
ما هي مقاييس الأداء المُبلّغ عنها لمتغير C13؟
يُوصَف متغير C13 من SPHINCS- بأنه يحقق التحقق عند نحو 127,000 غاز مع توقيع بطول 3,704 بايت. وتقارن المداخلة ذلك مع SLH-DSA-SHA2-128-24 القياسي، الذي تبلغ كلفته 142,000 غاز مع توقيع بطول 3,856 بايت.
