SLH-DSA (SPHINCS+)

Найбільш консервативний стандарт постквантової сигнатури — NIST FIPS 205

Технічне пояснення

SLH-DSA використовує комбінування гібридної конструкції Мерклі дерева, WOTS+ одноразові підписи, і FORS малоразові підписи. Цей дизайн без збереження стану усуває тягар керування станом попередніх схем на основі хешування, забезпечуючи необмежену кількість підписів з однієї пари ключів без відстеження того, які ключі використовувалися.

Набори параметрів SLH-DSA

Алгоритм пропонує кілька наборів параметрів, що збалансовують розмір підпису, рівень безпеки та швидкість підпису:

Чому SLH-DSA пропонує консервативну безпеку

На відміну від підписів на основі решітки (ML-DSA/Dilithium), безпека SLH-DSA залежить тільки на стійкість хеш-функцій до колізій і другого прообразу. Ці властивості широко вивчалися протягом десятиліть:

• Жодної екзотичної математики — Жодних решіток, жодних структурованих алгебраїчних припущень
• Мінімальна поверхня атаки — Only hash function security matters
• Один примітив, одне припущення — Базові одноразові підписи зводяться безпосередньо до хеш-прообразу та стійкості до зіткнень. Це обчислювальна безпека, а не теоретична інформація: зламавши хеш, ви зламаєте підпис, але більше нічого зберігати не потрібно.
• Квантова стійкість — Алгоритм Grover забезпечує лише √n прискорення, яке легко протистояти

SynX Актуальність

SLH-DSA проти ML-DSA (дилітій)

Структура алгоритму

SLH-DSA Structure:
├── Hypertree (HT)
│   ├── XMSS Tree Layer d-1
│   │   └── WOTS+ One-Time Signatures
│   ├── XMSS Tree Layer d-2
│   │   └── WOTS+ One-Time Signatures
│   └── ... (d layers total)
│
└── FORS (Few-Time Signature)
    ├── Message hash → indices
    └── Reveal secret values

Пов’язані терміни

• SPHINCS+ — Оригінальна назва до стандартизації NIST
• ML-DSA (дилітій) — Альтернатива підпису на основі решітки NIST
• FIPS 205 — Офіційний стандартний документ NIST
• Криптографія на основі хешу — Ширша категорія
• WOTS+ — Winternitz One-Time Signature Plus