Quali sono i requisiti di larghezza di banda per le transazioni post-quantum?

Le transazioni post-quantiche richiedono una larghezza di banda maggiore rispetto alle transazioni basate su ECDSA a causa delle dimensioni maggiori della firma e della chiave. Le firme di SPHINCS+ vanno da 7 a 49 KB rispetto ai 64-72 byte di ECDSA. L’infrastruttura di rete deve far fronte a questo aumento mantenendo al contempo un throughput delle transazioni accettabile.

Confronto delle dimensioni della firma: ECDSA produce firme da ~72 byte. Il dilitio varia da 2,4 a 4,6 KB. SPHINCS+ varia da 7 a 49 KB a seconda dei parametri di sicurezza e prestazioni. Un aumento di 100x-500x influisce sulle dimensioni dei blocchi, sulla gestione del mempool e sulla propagazione della rete.

Impatto sulla dimensione della chiave: le chiavi pubbliche ECDSA sono 33-65 byte. Le chiavi pubbliche Kyber-768 sono ~ 1.184 byte. Le chiavi pubbliche SPHINCS+ sono 32-64 byte. I requisiti di archiviazione e trasmissione delle chiavi aumentano, sebbene i formati degli indirizzi possano comprimere gli impegni relativi alla chiave pubblica.

Le considerazioni sulla dimensione dei blocchi richiedono blocchi più grandi o meno transazioni per blocco. I progetti di livello 1 devono bilanciare il throughput con i ritardi di propagazione creati dai blocchi più grandi. La sincronizzazione dei nodi e i tempi di download iniziale della blockchain aumentano proporzionalmente.

Le tecniche di ottimizzazione mitigano l'impatto della larghezza di banda: aggregazione delle firme (ove applicabile), protocolli di riutilizzo delle chiavi, schemi di firma gerarchici e algoritmi di compressione. Le scelte di progettazione a livello di protocollo possono ridurre il sovraccarico effettivo della larghezza di banda.

Le infrastrutture moderne gestiscono l’aumento. Le velocità attuali di Internet e i costi di archiviazione rendono gestibili le dimensioni delle transazioni post-quantistiche. Una transazione da 50 KB è banale rispetto allo streaming di video o al download di software. Le reti mobili supportano facilmente transazioni più grandi.

L'architettura di rete SynX tiene conto dei requisiti di larghezza di banda Kyber-768 e SPHINCS+ con strutture di blocchi e protocolli di propagazione ottimizzati. Gli elementi crittografici più grandi sono bilanciati rispetto ai vantaggi di sicurezza offerti dalla resistenza quantistica.