양자화 원칙: SynergyX가 양자 방지 서명을 512바이트 블록에 맞추는 방법

암호화폐 업계에서 누구도 말하고 싶어하지 않는 문제가 바로 여기에 있습니다.

포스트퀀텀 서명은 막대한. SPHINCS+(SynergyX가 제네시스 블록 1부터 사용한 NIST 표준 해시 기반 서명 체계)는 다음과 같이 측정된 서명을 생성합니다. 킬로바이트, 바이트가 아닙니다. 매개변수 세트 SynergyX는 SPHINCS+-SHAKE-128s로 배송되며 7,856바이트 — 그리고 그건 작은 하나; NIST의 더 큰 세트는 49KB를 초과합니다. 격자 대안인 Falcon-512는 좋은 날에 최대 666바이트이며 단일 타이밍 누출로 개인 키가 노출될 정도로 취약한 가우스 샘플러가 필요합니다.

NIST 포스트 퀀텀 서명 크기 - SynergyX는 SPHINCS+를 512바이트 블록에 맞춥니다.

한편, 모든 레거시 블록체인 설계자는 여전히 "블록"이 메가바이트 단위로 측정된다고 생각합니다. Bitcoin: 1MB. Ethereum: 가변적이지만 단일 블록에 대해 정기적으로 100KB 이상을 푸시합니다. 이러한 체인은 ECDSA 서명이 64바이트에 불과하기 때문에 뚱뚱해도 괜찮습니다. 이는 최신 SSD의 반올림 오류입니다.

양자 저항은 해당 방정식을 영구적으로 변경합니다. 7,856바이트 서명(ECDSA 서명의 대략 109배)을 기존 체인에 추가하고 이를 "업그레이드"했다고 부를 수는 없습니다. 팽창 승수만으로는 전파 지연 시간, 스토리지 비용 및 검증 처리량이 저하됩니다. 네트워크의 모든 노드가 질식하게 됩니다.

SynergyX 블록은 512바이트.

512KB가 아닙니다. 별표가 있는 512가 아닙니다. 512바이트 — 단일 디스크 섹터 크기 — NIST FIPS 205가 지원하는 양자 방지 암호화 보장 기능을 제공합니다.

이 기사에서는 방법을 설명합니다.

AI 병렬: 100GB 두뇌가 주머니에 들어가는 방법

암호화에 대해 알아보기 전에 이미 휴대전화에서 일어나고 있는 또 다른 공학적 기적을 생각해 보세요.

대규모 언어 모델(GPT, Llama, Mistral)은 32비트 부동 소수점 정밀도로 학습됩니다. 모든 가중치, 모든 활성화, 모든 매개변수는 32비트 부동소수점으로 저장됩니다. FP32의 700억 매개변수 모델의 무게는 대략 280GB. 이를 실행하려면 A100 GPU 클러스터가 필요합니다.

아무도 자신의 노트북에서 FP32를 실행하지 않습니다. 그들은 달린다 양자화 모델.

양자화는 이러한 32비트 부동 소수점을 8비트 정수(때로는 4비트, 때로는 2비트)로 변환합니다. 280GB 모델은 INT8에서 35GB가 됩니다. INT4에서는 18GB 미만입니다. 그룹화된 정밀도를 갖춘 공격적인 2비트 양자화에서는 70B 모델을 10GB로 압축하여 게임용 노트북에서 실행할 수 있습니다.

모든 자갈과 풀잎을 보여주는 지형도에서 고속도로와 주요 랜드마크를 보여주는 도로 지도책으로 이동하는 것과 같다고 생각하세요. 자갈을 잃어버리게 됩니다. 당신은 경로를 유지합니다. 여전히 목적지에 도착할 수 있지만 지도는 트렁크를 가득 채우는 대신 주머니에 쏙 들어갑니다.

통찰력은 믿을 수 없을 정도로 간단합니다. 대부분의 정밀도는 필요하지 않았습니다. 신경망은 가중치가 0.728461923인지 0.73인지 상관하지 않습니다. 수십억 개의 매개변수 집합에서 반올림 오류가 사라집니다. 모델은 동일한 것을 "알고" 있습니다. 단지 그 지식을 더 효율적으로 저장하는 것뿐입니다.

SynergyX는 이러한 정확한 철학을 포스트퀀텀 암호화에 적용합니다.

서명 양자화: 격자점의 손실 압축

평행이 단지 은유적인 것이 아니라 구조적인 것이 되는 곳이 바로 여기입니다.

격자 기반 PQC 체계(Falcon, Dilithium)는 거대한 수학적 그리드의 좌표인 서명을 생성합니다. GPS라고 생각하세요. 하지만 수백 가지 차원이 있습니다. 보안은 해당 그리드에서 올바른 지점을 찾는 것이 계산적으로 잔인하다는 사실, 즉 LWE(Learning With Errors) 문제에서 비롯됩니다. 어떤 양자 알고리즘도 이를 효율적으로 해독하지 못합니다.

메시지에 서명하려면 메시지 해시에서 파생된 대상에 "충분히 가까운" 그리드 좌표를 찾으세요. 더 가깝다 = 더 정확하다 = 더 큰 서명. Falcon-512는 좌표를 찾아 컴팩트한 ~666바이트 서명을 달성합니다. 극도로 깨지기 쉬운 가우스 샘플러(매우 민감한 정밀 기기)를 사용하여 대상에 가까이 접근하면 단일 타이밍 누출로 개인 키가 노출됩니다.

서명 양자화는 다른 접근 방식을 취합니다. 서명자에게 외과적 정확성을 요구하는 대신 서명자가 좋은 격자점 그리고 그 다음 좌표를 압축하다 손실이 많은 기술을 사용합니다.

트레이드오프는 AI 양자화를 정확하게 반영합니다. AI에서는 정확도가 약간 떨어지는 것을 허용합니다. 서명 양자화에서는 서명 중 더 높은 거부율. 서명자의 CPU는 유효성을 검사하는 압축된 서명을 찾기 전에 2, 3, 5번의 시도를 시도해야 할 수도 있습니다. 그러나 네트워크의 모든 노드인 유효성 검사기는 확인하고 저장하기 위해 훨씬 더 작은 서명을 사용합니다.

사용자는 몇 밀리초 더 기다립니다. 네트워크는 트랜잭션당 킬로바이트를 절약하여 수백만 개의 블록을 체인 수명 동안 테라바이트의 스토리지 절감으로 합산합니다.

비판적으로: LWE의 수학적 경도는 전혀 영향을 받지 않습니다. 격자를 더 쉽게 해결할 수는 없습니다. 보안 매개변수를 축소하지 않습니다. 당신은 저장하고 있습니다 같은 증거 in 더 적은 비트. 암호화 강도는 전체 NIST 보안 수준에서 유지됩니다. 변화하는 것은 수학이 아니라 인코딩입니다.

무상태 마이크로 블록: 아키텍처 압박

서명 양자화는 암호화 계층을 처리합니다. 그러나 모든 것을 512바이트에 맞추려면 두 번째로 더 급진적인 최적화가 필요합니다. 즉, "블록"에 실제로 포함되는 내용을 재정의하는 것입니다.

전통적인 블록체인에서 블록은 컨테이너입니다. 여기에는 블록 헤더, 전체 거래 목록 및 해당 거래를 검증하는 데 필요한 모든 서명이 포함됩니다. Bitcoin는 한 달 간의 여행을 위해 포장된 여행 가방처럼 이 모든 것을 1MB 블록에 담습니다. 모든 것이 포함되어 있고 외부는 아무것도 없습니다.

그 디자인은 2009년에 의미가 있었습니다. 단일 서명이 Bitcoin의 전체 블록 헤더보다 클 수 있는 포스트 양자 세계에서는 의미가 없습니다.

SynergyX는 다음을 사용합니다. 무상태 마이크로블록 — 온체인에 있어야 하는 것과 암호화 요약으로 검증 및 커밋할 수 있는 것을 분리하는 아키텍처입니다.

공증된 문서 대 서류 캐비닛처럼 생각하십시오. 문서에 있는 몇 바이트의 공증인 스탬프는 공증인이 서류 캐비닛에 있는 모든 것을 확인했다는 증거입니다. 서류 캐비넷을 법정에 가져갈 수 없습니다. 스탬프를 가지고 다니시네요. 누구든 도전하면 캐비닛이 제작될 수 있다.

그만큼 상태 루트 핵심이다. 이는 전체 네트워크의 모든 지갑 잔액, 모든 스테이킹 위치, 모든 에스크로 계약의 절대 최종 상태를 나타내는 단일 64바이트 양자 방지 해시(SHA3-512)입니다. 단일 사토시가 틀리면 해시가 변경됩니다. 이는 모든 노드가 자체 계산된 상태에 대해 확인할 수 있는 64바이트로 압축된 전체 원장의 암호화 지문입니다.

그만큼 유효성 증명 이전 블록에서 현재 블록으로의 상태 전환이 합법적으로 서명된 트랜잭션을 통해 올바르게 계산되었는지 확인합니다. 이것은 zk-STARK와 같은 기술이 관련되는 곳입니다. 그 자체가 사후 양자(타원 곡선이 아닌 해시 함수 기반)이고 기본 데이터를 공개하지 않고 임의 계산의 정확성을 증명할 수 있는 영지식 증명입니다.

실제 멀티 킬로바이트 SPHINCS+ 서명이 검증되었습니다. 한 번 합의 라운드 동안 블록 프로듀서에 의해. Synergy Sea 스테이킹 검증자는 1초 미만의 속도로 거래 유효성을 독립적으로 확인합니다. 합의에 도달하면 원시 서명 데이터가 보관 계층에 커밋되고 온체인 블록은 압축된 암호화 요약만 저장합니다.

그 결과, 양자 증명 서명의 전체 무게 없이 양자 증명 보안의 전체 무게를 전달하는 512바이트 스켈레톤이 탄생했습니다.

비교표: 두 가지 양자화 원칙

레거시 체인이 이것을 할 수 없는 이유

Bitcoin는 이 아키텍처를 채택할 수 없습니다. Ethereum, Monero 또는 서명이 블록 내부에 있다는 가정을 기반으로 구축된 체인도 마찬가지입니다. 이는 소프트웨어 업데이트가 아닙니다. 철학적 비호환성.

그들의 전체 합의 모델은 모든 노드가 모든 블록의 모든 서명을 처리한다고 가정합니다. 이를 상태 비저장 커밋 아키텍처로 교체한다는 것은 체인을 망각시키지 않고 합의, 스토리지, P2P 및 mempool을 동시에 다시 작성하는 것을 의미합니다.

마이그레이션을 관리했더라도 이전 ECDSA 주소는 업그레이드 기간 동안 양자에 취약한 상태로 남아 있습니다. 공격자는 새로운 계획을 깨뜨릴 필요가 없습니다. 아직 마이그레이션되지 않은 주소만 깨뜨립니다. 마이그레이션 자체가 공격 표면이 됩니다.

SynergyX는 "이전"이 없었기 때문에 마이그레이션 문제가 없습니다. 레거시 형식도 없고, 이전 버전과의 호환성도 없고, 방어해야 할 전환 기간도 없습니다. 양자 저항은 혁신이 아닌 기초입니다.

손자: "신중하고 그렇지 않은 적을 기다리는 사람은 승리할 것이다."

네트워크 오염에 대한 방화벽

레거시 블록체인은 "모든 것을 저장하는 저장소"로 발전했습니다. 이는 모든 노드가 영원히 저장해야 하는 부풀어 오른 NFT 메타데이터, 임의의 비문 및 광부 자아 여행으로 가득 차 있습니다. 체인이 디지털 소음의 정크 서랍이 되면 "분권화"는 데이터 센터만이 감당할 수 있는 신화가 됩니다.

SynergyX는 블록 공간을 저장소가 아닌 고성능 리소스로 취급합니다. 512바이트 제약 조건은 자연적인 암호화 방화벽 역할을 합니다.

이러한 엄격한 마이크로 블록 규율을 의무화함으로써 우리는 "공유지의 비극"이 결코 우리 주의 뿌리에 도달하지 않도록 보장합니다. 우리는 단지 똑똑해지려고 블록을 작게 만든 것이 아닙니다. 우리는 그것들을 작게 만들어서 남아있습니다 정크에 불변.

가스 탱크 원리

모든 바이트는 그 자리를 차지합니다. 장식적인 메타데이터, 장황한 트랜잭션 형식, 레거시 호환성 헤더가 없습니다. 엄격한 제약으로 인해 우아한 엔지니어링이 가능해지며, 512바이트 규율은 SynergyX 블록이 단일 UDP 패킷으로 전파된다는 것을 의미합니다. 노드는 이 문장을 읽는 데 걸리는 것보다 더 빠르게 블록을 검증합니다.

Raspberry Pi는 SynergyX 전체 노드를 실행할 수 있습니다. 10년이 지나도 여전히 그럴 수 있습니다. 이것이 바로 분산화입니다. 데이터 센터만 체인을 검증하는 네트워크가 아니라 50달러짜리 컴퓨터가 전체 피어로 참여하는 네트워크입니다.

양자 체크포인트

SynergyX는 다음을 사용합니다. SPHINCS+-SHAKE-128s (NIST FIPS 205, 레벨 1, 7,856바이트 서명) 모든 서명 및 Kyber-768 키 캡슐화 및 주소 생성을 위한 (NIST FIPS 203, 레벨 3) — 제네시스 블록 1부터. 레거시 ECDSA가 없습니다. "양자 마이그레이션 계획"이 없습니다. 아무것도 아님 to 이주하다.

서명 양자화 및 무상태 마이크로 블록은 증명 방법을 압축합니다. 저장됨, 그렇지 않아 생성된. 모든 서명은 전체 보안 매개변수를 사용합니다. 압축은 검증 후 증명이 아닌 표현으로 이루어집니다.

Shor의 알고리즘이 확장되면 모든 레거시 블록체인의 모든 ECDSA 키가 동시에 깨집니다. Bitcoin의 64바이트 서명은 이를 저장하지 않으며 비난할 것입니다. 작은 서명은 뒤에 있는 수학이 깨지면 아무 의미가 없습니다.

SynergyX의 512바이트 블록은 여전히 ​​유지됩니다. 블록이 작기 때문이 아닙니다. 왜냐하면 암호화는 오른쪽.

우리를 확인

우리는 당신에게 이것을 믿으라고 요구하지 않습니다. 확인을 요청드립니다.

• SPHINCS+ 표준: NIST FIPS 205 — 사양을 직접 읽어보세요
• Kyber-768 표준: NIST FIPS 203 — 8년 이상의 동료 검토, 수백 명의 암호 전문가
• LWE 경도: 알려진 양자 또는 고전 알고리즘은 하위 지수 시간에 Module-LWE를 해결합니다.
• SPHINCS+ 보안 기반: 해시 함수 충돌 저항 - Shor 알고리즘에 취약하지 않음
• SynergyX 백서: 전체 기술 사양
• 개발자 지갑: 모든 지갑 주소록과 블록 탐색기에서 공개적으로 볼 수 있습니다. 선택에 따라 비공개가 됩니다.

수학은 공개됩니다. 표준은 연방입니다. 소스는 첫 번째 반감기에서 열립니다. 우리가 틀렸다면 증명하세요. 그것이 "우리를 믿으세요"라고 말하는 프로젝트와 "우리를 믿으세요"라고 말하는 프로젝트의 차이점입니다. "우리를 확인해주세요."