Explicación de las firmas SPHINCS+: firmas digitales poscuánticas

🔏 Datos breves sobre SPHINCS+

• Nombre oficial: SLH-DSA (FIPS 205)
• Tipo: Firma basada en hash sin estado
• Base de seguridad: Solo funciones hash (SHAKE, SHA-256)
• Estandarizado: agosto de 2024 por NIST
• Variante SynX: SPHINCS+-SHAKE-128s (SLH-DSA, FIPS 205)

Cómo funciona SPHINCS+

SPHINCS+ crea firmas usando una jerarquía de firma única (OTS) esquemas organizados en árboles Merkle. Aquí está la estructura conceptual:

1. Hypertree – Múltiples capas de árboles Merkle para autenticación
2. Árboles XMSS – Árboles de esquema de firma Merkle extendidos en cada capa
3. A favor – Esquema de firma de pocas veces en la parte inferior para firmar mensajes
4. WOTS – Firmas únicas de Winternitz para nodos de árbol

Por qué basado en hash = seguro cuántico

La seguridad del SPHINCS+ depende solo on hash function properties:

• Resistencia previa a la imagen – No puedo encontrar la entrada de la salida hash
• Segunda resistencia previa a la imagen – No puedo encontrar entradas en colisión
• Resistencia a la colisión – No puedo encontrar dos entradas en colisión

Las computadoras cuánticas pueden usar Algoritmo de Grover para acelerar los ataques hash, pero esto sólo reduce a la mitad el nivel de seguridad (por ejemplo, 256 bits → 128 bits). Los parámetros del SPHINCS+ tienen en cuenta esto, manteniendo total seguridad contra adversarios cuánticos.

SPHINCS+ frente a ECDSA frente a dilitio

Característica	SPHINCS+	ECDSA	dilitio
Resistente a lo cuántico	✅ Sí	❌No	✅ Sí
Base de seguridad	Funciones hash	ECDLP	Celosías
Algoritmos estandarizados por NIST	✅ FIPS 205	✅ (legado)	✅ FIPS 204
Tamaño de la firma	7.856 bytes (SynX: 128 s)	~72 bytes	~2,4 KB
Velocidad de firma	Más lento	Rápido	Rápido
Supuestos de seguridad	Mínimo (hashes)	ECDLP duro	MLWE duro

Por qué SynX eligió SPHINCS+

Una firma de 7856 bytes es aproximadamente 109 veces los ~72 bytes que cuesta una firma ECDSA. SynX paga esa factura en cada transacción, deliberadamente, porque:

• Seguridad conservadora – Se basa únicamente en funciones hash bien estudiadas
• Sin supuestos de celosía estructurada – La criptografía de celosía es más nueva
• Primitivos probados en batalla – Las funciones hash tienen décadas de análisis
• Preparado para el futuro – Incluso si los ataques de celosía mejoran, SPHINCS+ sigue siendo seguro

Especificaciones técnicas del SPHINCS+

Parámetro (SPHINCS+-SHAKE-128s)	Valor
Nivel de seguridad	NIST Nivel 1 (≥128 bits clásico)
Tamaño de clave pública	32 bytes
Tamaño de clave secreta	64 bytes
Tamaño de la firma	7.856 bytes
Función hash	SHAKE256
Altura del árbol	63 (total, 7 capas)

Preguntas frecuentes