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+ signatures are larger than ECDSA (ranging from 7KB to 49KB depending on parameter selection), but this trade-off provides maximum confidence in quantum security. Signing takes far longer than ECDSA (tens to hundreds of milliseconds against well under one), while verification remains fast.

SynX uses SPHINCS+ as its transaction signature algorithm, ensuring that every fund transfer and staking operation is protected by hash-based quantum-resistant cryptography. Combined with Kyber-768 for key encapsulation, SynX signs with post-quantum algorithms, so there is no elliptic-curve key for a future quantum computer to attack.