Aptos Đề Xuất AIP-137 Để Giới Thiệu Chữ Ký Sau-Quantum Cho An Toàn Tăng Cường

Tóm tắt ngắn gọn

Aptos đề xuất AIP-137 để thêm khả năng ký hậu lượng tử SLH-DSA tùy chọn ở cấp độ tài khoản, giải quyết các rủi ro lâu dài từ máy tính lượng tử mà không ảnh hưởng đến các tài khoản hiện có.

Chuỗi khối Layer 1 Aptos đã giới thiệu nâng cấp ký hậu lượng tử AIP-137, được thiết kế để hỗ trợ ký hậu lượng tử ở cấp độ tài khoản một cách tùy chọn, nhằm đối phó với các rủi ro tiềm năng trong tương lai từ máy tính lượng tử.

Đề xuất này không ảnh hưởng đến các tài khoản hiện có và dự định triển khai sơ đồ ký dựa trên hàm băm SLH-DSA, được tiêu chuẩn hóa theo FIPS 205. AIP-137 đề xuất SLH-DSA-SHA2-128s2 như là tùy chọn ký hậu lượng tử ban đầu cho các tài khoản Aptos, một sơ đồ gần đây được NIST công nhận là an toàn với máy tính lượng tử, dựa hoàn toàn vào hàm băm SHA2-256 để đảm bảo an toàn cổ điển và lượng tử.

Nó áp dụng cách tiếp cận thận trọng để chuẩn bị cho sự xuất hiện của các máy tính lượng tử có khả năng mã hóa (CRQCs), có thể xuất hiện trong vòng năm đến năm mươi năm tới. Ưu tiên của nó là an toàn hơn là hiệu quả, đồng thời giữ cho độ phức tạp của tích hợp ở mức thấp. SLH-DSA được xem là lý tưởng vì nó phụ thuộc hoàn toàn vào các hàm băm, đã được tin cậy trong hệ sinh thái Aptos, trái ngược với các sơ đồ hậu lượng tử phức tạp hơn đòi hỏi các biện pháp bảo vệ cổ điển bổ sung và làm tăng độ phức tạp của việc triển khai.

Nếu được chấp nhận, nâng cấp này sẽ yêu cầu các nút đầy đủ, trình xác thực, chỉ mục, ví, SDK và công cụ CLI của Aptos hỗ trợ tạo, quản lý và xác minh các ký hiệu mới này. Ngược lại, từ chối đề xuất có thể để hệ sinh thái dễ bị tổn thương trước các mối đe dọa công nghệ chưa lường trước, trong khi phê duyệt cho phép quản trị kích hoạt các tài khoản hậu lượng tử khi cần thiết, giúp người dùng di chuyển theo ý muốn.

Aptos đánh giá các tùy chọn ký hậu lượng tử, ưu tiên an toàn

Trong khi các sơ đồ ký hậu lượng tử thay thế có thể cung cấp kích thước ký nhỏ hơn và thời gian xác minh nhanh hơn, gia đình SLH-DSA tiêu chuẩn trong FIPS-2052 được xem là thận trọng nhất về mặt an ninh, vì nó phụ thuộc hoàn toàn vào độ an toàn đã được thiết lập của SHA2-256. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy để bảo vệ chống lại các cuộc tấn công cổ điển tiềm năng vào các sơ đồ được giả định là an toàn với máy tính lượng tử, như đã từng xảy ra khi các sơ đồ ứng viên như Rainbow, dựa trên mật mã đa biến, bị phá vỡ trên phần cứng tiêu chuẩn mặc dù đã là các ứng viên của NIST. Do đó, SLH-DSA hấp dẫn đối với người dùng blockchain ưu tiên sự thận trọng tối đa và muốn tránh dựa vào các giả định chưa được kiểm chứng hoặc các tham số tham số quá mức của các sơ đồ hậu lượng tử hiệu quả hơn nhưng ít được thiết lập hơn.

Trong tương lai, Aptos cũng có thể xem xét hỗ trợ một sơ đồ từ gia đình ML-DSA (FIPS-2045), cung cấp kích thước khóa công khai và ký hiệu xấp xỉ bằng một nửa của SLH-DSA và thời gian xác minh nhanh hơn, vượt trội hơn Ed25519. Tuy nhiên, độ an toàn của nó dựa trên vấn đề học mô-đun với lỗi (MLWE), ít thận trọng hơn. Một lựa chọn khác là Falcon, có kích thước khóa công khai và ký hiệu khoảng 1.5 KiB với tốc độ xác minh tương đương hoặc nhanh hơn Ed25519. Nhược điểm của nó bao gồm dựa vào số học dấu phẩy động, làm tăng độ phức tạp của việc triển khai, và các giả định về độ khó của SIS dựa trên các lưới NTRU, khiến nó trở thành một lựa chọn ít thận trọng hơn.

Phác thảo lộ trình ký hậu lượng tử với kế hoạch triển khai Devnet sơ bộ vào đầu năm tới

Một kịch bản là CRQC không xuất hiện trong vòng năm năm tới, nhưng một số lớn người dùng Aptos sẽ áp dụng sơ đồ SLH-DSA. Điều này có thể tạm thời làm giảm hiệu quả mạng, mặc dù tác động là có thể kiểm soát được: các sơ đồ hậu lượng tử hiệu quả hơn có thể được giới thiệu và chi phí gas cho SLH-DSA có thể điều chỉnh để khuyến khích người dùng di chuyển. Ngoài ra, nếu CRQC xuất hiện sớm hơn dự kiến, người dùng sẽ đã hoặc có thể chuyển đổi nhanh chóng khi mối đe dọa trở nên rõ ràng. Tổng thể, đề xuất mang lại lợi ích tiềm năng trong việc bảo vệ mạng khỏi các bất ngờ công nghệ, với rủi ro giảm thiểu về hiệu suất nếu các tùy chọn hậu lượng tử nhanh hơn được giới thiệu kịp thời.

Việc triển khai đề xuất bao gồm thêm hỗ trợ trong crate aptos-crypto, tích hợp logic xác minh ký hiệu có kiểm soát tính năng trong Aptos VM, cập nhật SDK TypeScript để lấy khóa từ mnemonic, điều chỉnh giá gas, kích hoạt quản lý khóa CLI, cung cấp hỗ trợ cho trình chỉ mục, và xuất bản tài liệu dành cho nhà phát triển. Mặc dù không có sự cấp bách ngay lập tức để triển khai trên các mạng chính trong năm tới, nhưng dự kiến sẽ có một triển khai devnet sơ bộ vào đầu năm tới để thử nghiệm và dần dần áp dụng.