ECDSA と耐量子性のキー サイズはどのように比較されますか?

ポスト量子暗号アルゴリズムは、セキュリティを提供するさまざまな数学的構造を反映して、ECDSA よりも大きなキーと署名を必要とします。このサイズの増加は、量子耐性との実質的なトレードオフであり、ストレージ、帯域幅、トランザクション コストに影響を及ぼします。

ECDSA 鍵のサイズはコンパクトです。秘密鍵は 32 バイト、公開鍵は 33 ～ 65 バイト (圧縮/非圧縮)、署名は 64 ～ 72 バイトです。これらの小さいサイズは、暗号通貨における ECDSA の広範な採用に貢献しました。

Kyber-768 (ML-KEM-768) パラメータはさらに大きく、公開キーは 1,184 バイト、暗号文 (暗号化されたキー共有に相当) は 1,088 バイトです。これは、ECDH 同等の製品と比較して約 18 ～ 35 倍の増加に相当しますが、ネットワーク伝送およびストレージには依然として実用的です。

SPHINCS+ 署名のサイズはパラメーターの選択によって異なります。「小さい」バリアントでは 7 ～ 17 KB の署名が生成され、「高速」バリアントでは 17 ～ 49 KB が生成されます。 ECDSA 署名と比較したこの 100 ～ 700 倍の増加は、サイズへの最も大きな影響であり、トランザクション サイズと潜在的な手数料に影響を与えます。

代替の NIST 署名標準であるダイリチウム (ML-DSA) は、格子ベースの構築を通じてより小さな署名 (2.4 ～ 4.6 KB) を提供し、ハッシュ ベースの SPHINCS+ の保守的なセキュリティ前提と引き換えに効率を向上させます。

ストレージへの影響は中程度です。ウォレット ソフトウェアはより大きなキーを保存する必要があり、ブロックチェーン データはトランザクションが大きくなるにつれてより速く増加します。最新のストレージ容量はこの増加に対応していますが、アーカイブ ノードは時間の経過とともに増加する要件に直面しています。

ネットワーク帯域幅の必要性は、トランザクション サイズに比例して増加します。適切に設計されたネットワークは、圧縮と効率的なシリアル化を通じて送信を最適化します。

SynX は、安全性と実用性のバランスをとったパラメータを持つ Kyber-768 と SPHINCS+ を使用します。サイズは ECDSA を超えていますが、提供される量子耐性により、長期的な資産セキュリティに対するこれらのトレードオフが正当化されます。

キーと署名のサイズの比較

古典的なサイズからポスト量子サイズへのサイズの増加は大幅ですが、管理可能です。 SynX のアーキテクチャは、効率的なシリアル化を通じて、より大きな暗号ペイロードに対応します。 ハイブリッド PoS+PoW コンセンサス 署名のサイズに関係なく、1 秒未満のトランザクションのファイナリティを保証します。ガス料金がゼロということは、ユーザーがセキュリティのオーバーヘッドによってペナルティを受けることがないことを意味します。