Was ist SPHINCS+ und wie signiert es Transaktionen?

SPHINCS+ (Stateless Practical Hash-based Incredously Nice Cryptographic Signatures), standardisiert als SLH-DSA unter NIST FIPS 205, ist ein Hash-basierter digitaler Signaturalgorithmus, der für Quantenresistenz entwickelt wurde. Es autorisiert Kryptowährungstransaktionen durch die Erstellung von Signaturen, die selbst von Quantencomputern nicht gefälscht werden können.

Im Gegensatz zu ECDSA-Signaturen, die von Bitcoin und Ethereum verwendet werden, leitet SPHINCS+ seine Sicherheit ausschließlich von den Eigenschaften kryptografischer Hash-Funktionen ab. Dies macht es zum konservativsten Post-Quanten-Signaturschema, da Hash-Funktionen über jahrzehntelange Sicherheitsanalysen verfügen und keine strukturellen Schwächen aufweisen, die von Quantenalgorithmen ausgenutzt werden könnten.

SPHINCS+ erstellt Signaturen mithilfe einer Hierarchie hashbasierter Komponenten: WOTS+ (Winternitz One-Time Signatures), FORS (Forest of Random Subsets) und Merkle-Tree-Authentifizierungspfade. Das zustandslose Design bedeutet, dass keine Zähler- oder Zustandsverwaltung zwischen Signaturen erforderlich ist, was die Wallet-Implementierung vereinfacht und Synchronisierungsrisiken eliminiert.

Die Transaktionssignierung mit SPHINCS+ erfolgt nach einem unkomplizierten Prozess. Das Wallet hasht die Transaktionsdaten und generiert dann mithilfe des privaten Schlüssels eine SPHINCS+-Signatur. Diese der Transaktion beigefügte Signatur kann von jedem Knoten mithilfe des öffentlichen Schlüssels überprüft werden. Gültige Signaturen beweisen die Transaktionsautorisierung, ohne den privaten Schlüssel preiszugeben.

SPHINCS+-Signaturen sind größer als ECDSA (je nach Parameterauswahl zwischen 7 KB und 49 KB), aber dieser Kompromiss sorgt für maximales Vertrauen in die Quantensicherheit. Die Signaturerstellung dauert etwas länger als bei ECDSA, während die Überprüfung schnell bleibt.

SynX verwendet SPHINCS+ als Transaktionssignaturalgorithmus und stellt so sicher, dass jeder Geldtransfer, jede Absteckoperation und jede Smart-Contract-Interaktion durch Hash-basierte quantenresistente Kryptographie geschützt ist. In Kombination mit Kyber-768 zur Schlüsselkapselung bietet SynX umfassenden Schutz vor aktuellen und zukünftigen kryptografischen Bedrohungen.