Assinaturas SPHINCS+ explicadas: assinaturas digitais pós-quânticas

🔏 Factos rápidos sobre SPHINCS+

• Nome Oficial: SLH-DSA (FIPS 205)
• Tipo: Assinatura baseada em hash sem estado
• Base de segurança: Apenas funções hash (SHAKE, SHA-256)
• Padronizado: Agosto de 2024 por NIST
• Variante SynX: SPHINCS+-SHAKE-128s (SLH-DSA, FIPS 205)

Como funciona o SPHINCS+

O SPHINCS+ cria assinaturas utilizando uma hierarquia de assinatura única (OTS) esquemas organizados em árvores Merkle. Aqui está a estrutura conceptual:

1. Hiperárvore – Múltiplas camadas de árvores Merkle para autenticação
2. Árvores XMSS – Árvores estendidas do esquema de assinatura Merkle em cada camada
3. FORS – Esquema de assinatura de poucas vezes na parte inferior para assinatura de mensagens
4. Uau+ – Subscrições únicas de Winternitz para nós de árvore

Porquê baseado em hash = seguro quântico

A segurança do SPHINCS+ depende apenas on hash function properties:

• Resistência pré-imagem – Não é possível encontrar a entrada da saída de hash
• Segunda resistência de pré-imagem – Não é possível encontrar entrada de colisão
• Resistência à colisão – Não é possível encontrar duas entradas em colisão

Os computadores quânticos podem usar Algoritmo de Grover para acelerar os ataques de hash, mas isto apenas reduz para metade o nível de segurança (por exemplo, 256 bits → 128 bits). Os parâmetros SPHINCS+ respondem por isso, mantendo total segurança contra adversários quânticos.

SPHINCS+ vs ECDSA vs Dilítio

Característica	SPHINCS+	ECDSA	Dilítio
Resistente Quântico	✅ Sim	❌ Não	✅ Sim
Base de Segurança	Funções hash	ECDLP	Treliças
Algoritmos padronizados pelo NIST	✅ FIPS 205	✅ (legado)	✅ FIPS 204
Tamanho da assinatura	7.856 bytes (SynX: 128s)	~72 bytes	~2,4KB
Velocidade de assinatura	Mais devagar	Rápido	Rápido
Suposições de segurança	Mínimo (hashes)	ECDLP difícil	MLWE difícil

Por que razão SynX escolheu SPHINCS+

Uma assinatura de 7.856 bytes equivale a aproximadamente 109x os ~72 bytes que uma assinatura ECDSA custa. A SynX paga essa conta em cada transação, deliberadamente, porque:

• Segurança conservadora – Depende apenas de funções hash bem estudadas
• Sem pressupostos de rede estruturada – A encriptação em rede é mais recente
• Primitivos testados em batalha – As funções hash têm décadas de análise
• À prova de futuro – Mesmo que os ataques em rede melhorem, o SPHINCS+ continua seguro

Especificações Técnicas SPHINCS+

Parâmetro (SPHINCS+-SHAKE-128s)	Valor
Nível de segurança	NIST Nível 1 (≥128 bits clássico)
Tamanho da chave pública	32 bytes
Tamanho da chave secreta	64 bytes
Tamanho da assinatura	7.856 bytes
Função hash	SHAKE256
Altura da árvore	63 (total, 7 camadas)

Perguntas frequentes