Машинний переклад англійського оригіналу. English

SynX: постквантовий рівень конфіденційності для інформаційної ери

Технічна біла книга

v1.0

Анотація

SynX — це криптовалюта, що зберігає конфіденційність, розроблена з самого початку з постквантовими криптографічними примітивами. На відміну від застарілих ланцюжків, які покладаються на криптографію еліптичної кривої, вразливу до алгоритму Shor, SynX реалізує стандартизований NIST Kyber-768 для інкапсуляції ключів і SPHINCS+-SHAKE-128s для цифрових підписів. У цьому документі представлено повну технічну специфікацію протоколу SynX, включаючи архітектуру гаманця, що підтримує сім мов із відновленням мнемоніки з 25 слів і експортом апаратного забезпечення USB, безпечний ринок умовного депонування P2P, консенсус гібридного підтвердження роботи та підтвердження частки, а також комплексний аналіз моделі загроз. Ми демонструємо, що SynX забезпечує еквівалентні або кращі гарантії конфіденційності існуючим рішенням, зберігаючи при цьому стійкість до криптографічно релевантних квантових комп’ютерів (CRQC). Протокол не вимагає довіреного налаштування та забезпечує теоретико-інформаційну безпеку підпису за допомогою конструкцій на основі хешу.

1. Вступ

Поява квантових обчислень створює загрозу існування для криптографічних основ сучасної цифрової інфраструктури. Алгоритм Shor, опублікований у 1994 році, надає поліноміальні рішення як для цілочисельної факторизації, так і для проблеми дискретного логарифмування — математичні припущення, що лежать в основі RSA, DSA та криптографії на еліптичних кривих (ECC). Кожна основна криптовалюта, що розгортається сьогодні, включаючи Bitcoin, Ethereum, Monero і Zcash, покладається виключно на ECC для автентифікації транзакцій.

Час для криптографічно релевантних квантових комп’ютерів (CRQC) залишається невизначеним, але траєкторія чітка. Квантова дорожня карта IBM передбачає понад 100 000 систем кубітів до 2033 року. Процесор Willow від Google продемонстрував експоненціальне покращення виправлення помилок у 2024 році. Учасники національних держав підтримують секретні програми з невідомими можливостями. Стратегія «збирай зараз, розшифруй пізніше», коли зловмисники збирають зашифровані дані сьогодні для майбутнього розшифрування, перетворює це з майбутньої проблеми на безпосередню турботу про довгострокове зберігання цінностей.

Існуючі криптовалюти стикаються з серйозною проблемою: модернізація квантового опору вимагає хардфорків, консенсусу зацікавлених сторін і міграції існуючих адрес. Протягом будь-якого перехідного періоду старі адреси залишаються вразливими. Складність підтримки зворотної сумісності під час впровадження нових криптографічних примітивів створює значну поверхню для атаки.

SynX вирішує це, реалізуючи постквантову криптографію від генезису. Для кожної адреси, транзакції та однорангового зв’язку використовуються стандартизовані NIST алгоритми з нульового блоку. Немає застарілої криптографії, яку слід припинити, і ризику міграції. Цей документ містить повну технічну специфікацію протоколу SynX.

1.1 Цілі проектування

SynX було розроблено з такими цілями:

  • Квантовий опір: Усі криптографічні операції повинні протистояти атакам як класичних, так і квантових зловмисників, які використовують стандартизовані алгоритми NIST.
  • Конфіденційність транзакцій: Суми транзакцій, інформацію про відправника та одержувача мають бути приховані від пасивних спостерігачів.
  • Самовладдя: Користувачі повинні підтримувати повний контроль над своїми коштами, не покладаючись на довірених третіх сторін, централізовані біржі чи служби, що вимагають KYC.
  • Зручність використання: Гаманець має бути доступним для нетехнічних користувачів із підтримкою кількох мов і стандартними механізмами відновлення.
  • Децентралізація: Мережа має протистояти захопленню з боку противників, які мають достатньо ресурсів, завдяки розподіленому консенсусу та роботі вузлів.

1.2 Позначення

У цій статті ми використовуємо такі позначення:

  • H(·) — BLAKE2b-256 hash function
  • KDF(·) — Argon2id key derivation function
  • Kyber.KeyGen() — Генерація ключів Kyber-768
  • Kyber.Encaps(pk) — інкапсуляція Kyber-768
  • Kyber.Decaps(sk, ct) — Декапсуляція Kyber-768
  • SPHINCS.KeyGen() — Генерація ключів SPHINCS+-SHAKE-128s
  • SPHINCS.Sign(sk, m) — Генерація підпису SPHINCS+
  • SPHINCS.Verify(pk, m, σ) — Перевірка підпису SPHINCS+
  • || — Конкатенація байтів
  • — Побітове XOR

2. Модель загрози та припущення безпеки

2.1 Можливості супротивника

SynX розроблено для забезпечення безпеки від наступних класів супротивників:

2.1.1 Класичні супротивники

Зловмисники з доступом до довільних класичних обчислювальних ресурсів, включаючи спеціалізоване обладнання (ASIC, FPGA) і розподілені обчислювальні кластери. Це включає акторів національної держави зі значними, але обмеженими обчислювальними бюджетами.

2.1.2 Квантові противники

Зловмисники з доступом до криптографічно релевантних квантових комп’ютерів, здатних запускати алгоритм Shor проти 256-бітних еліптичних кривих і алгоритм Grover для симетричного пошуку ключів. Ми припускаємо, що квантові комп’ютери не можуть ефективно інвертувати стійкі до зіткнень хеш-функції за межами квадратичного прискорення, що забезпечується алгоритмом Grover.

2.1.3 Мережеві зловмисники

Зловмисники, здатні здійснювати пасивне спостереження за всім мережевим трафіком (глобальний пасивний противник), активні атаки типу "людина посередині" на певні з'єднання та аналіз часу трансляцій трансакцій.

2.2 Припущення безпеки

Безпека SynX спирається на такі обчислювальні припущення:

  1. Твердість по модулю LWE: Проблема модульного навчання з помилками з параметрами, що використовуються в Kyber-768, обчислювально важко вирішити як для класичних, так і для квантових комп’ютерів.
  2. Безпека хеш-функції: SHAKE256 і Blake2b поводяться як випадкові оракули, забезпечуючи стійкість до зіткнень, стійкість до прообразів і стійкість до другого прообразу проти квантових супротивників (з урахуванням квадратичного прискорення Grover).
  3. Безпечна випадковість: CSPRNG операційної системи забезпечує 256 біт справжньої ентропії для початкового створення.
Примітка безпеки

SPHINCS+ security reduces entirely to hash function properties — collision and preimage resistance — rather than unproven number-theoretic hardness assumptions. That is a computational guarantee, not an information-theoretic one, but it rests on the most battle-tested primitives in cryptography, which makes it the most conservative choice for long-term security.

2.3 Поза рамками

Наступні загрози вважаються поза сферою дії основного протоколу:

  • Злом пристрою користувача через зловмисне програмне забезпечення або фізичний доступ
  • Атаки по бічному каналу на певні апаратні реалізації
  • Атаки соціальної інженерії на окремих користувачів
  • 51% атакує зі стійким контролем надбільшості акцій*

* Протокол передбачає чесну більшість у ставці. Більшість атак економічно перешкоджають через скорочення, але не запобігають криптографічно.

3. Криптографічні основи

3.1 Інкапсуляція ключа Kyber-768

Kyber — це механізм інкапсуляції ключів (KEM), заснований на проблемі навчання модуля з помилками (MLWE). Він був обраний NIST у 2022 році як фіналіст і офіційно стандартизований як FIPS 203 (ML-KEM) у серпні 2024 року після шести років публічної оцінки.

Kyber-768 забезпечує рівень безпеки NIST 3, приблизно еквівалентний AES-192. Схема працює над поліноміальними кільцями R_q = Z_q[X]/(X^n + 1) з n = 256 і q = 3329.

3.1.1 Набір параметрів

Параметр Значення опис
n256Степінь полінома
k3Звання модуля
q3329Модуль
η₁2Параметр шуму (генерація ключів)
η₂2Параметр шуму (шифрування)
Розмір відкритого ключа1184 байти
Розмір секретного ключа2400 байт
Розмір зашифрованого тексту1088 байт
Спільний секрет32 байти

3.1.2 Використання в SynX

SynX використовує Kyber-768 для:

  • Зв'язок однорангового вузла (обмін ефемерним ключем)
  • Зашифрований обмін повідомленнями на ринку P2P
  • Деривація скритної адреси (інкапсуляція ключа одержувача)

3.2 Цифрові підписи SPHINCS+

SPHINCS+ is a stateless hash-based signature scheme selected by NIST as a post-quantum signature standard. Unlike lattice-based signatures, SPHINCS+ security relies solely on hash function properties, providing information-theoretic security guarantees.

SynX використовує SPHINCS+-SHAKE-128s, компактний набір параметрів, створюючи 7856-байтні підписи на рівні 1 NIST (128-бітна безпека). 32-байтовий відкритий ключ і 64-байтовий закритий ключ зберігають мінімальний стан гаманця, тоді як підпис містить повний шлях автентифікації Merkle.

3.2.1 Набір параметрів

Параметр Значення опис
Рівень безпеки128-біт (постквантовий)NIST Рівень 1
Hash functionSHAKE256Extendable output function
Варіант128f (швидкий)Оптимізовано для швидкості підписання
Розмір відкритого ключа32 байти
Розмір секретного ключа64 байти
Розмір підпису7856 байт~7,7 Кб
Час підписаннямілісекундЗалежить від реалізації
Час перевіркисубмілісекундиЗалежить від реалізації

3.2.2 Структура підпису

SPHINCS+ створює підписи за допомогою гіпердерева дерев Merkle з WOTS+ (одноразові підписи Winternitz) на листках. Властивість без стану досягається за допомогою детермінованого вибору шляху на основі хешу повідомлення, усуваючи вразливості керування станом попередніх схем на основі хешу, таких як XMSS.

SPHINCS+ hypertree structure showing multi-layer Merkle tree architecture with XMSS subtrees, WOTS+ one-time signatures, and FORS few-time signatures used in SynX digital signature scheme
Рисунок 3: Структура гіпердерева SPHINCS+. Кореневий відкритий ключ автентифікує піддерева XMSS, які автентифікують одноразові підписи WOTS+ на листках. FORS забезпечує невеликий підпис для хешу повідомлення. Шляхи автентифікації (виділені) дозволяють перевірку без збереження стану.

3.3 Симетричні примітиви

SynX використовує такі симетричні криптографічні примітиви:

  • BLAKE2b-256: Primary hash function for transaction IDs, Merkle trees, and address derivation
  • AES-256-GCM: Автентифіковане шифрування для зберігання гаманця та повідомлень P2P
  • Argon2id: Виведення жорсткого ключа пам’яті для шифрування гаманця
  • SHAKE256: Extendable output function for key expansion and SPHINCS+ internals

All symmetric primitives provide at least 128-bit post-quantum security when accounting for Grover's algorithm quadratic speedup. While BLAKE2b-256 is the primary hash function, nodes support fallback to SHA3-256 for future cryptographic agility.

3.4 Передача секретності

Усі однорангові комунікації використовують ефемерні пари ключів Kyber, що забезпечує ідеальну пряму секретність. Навіть якщо довгострокові ключі скомпрометовані, минулі сеанси залишаються в безпеці. Кожне підключення створює свіжий спільний секрет, який відкидається після використання.

4. Архітектура гаманця

4.1 Генерація вихідного коду та отримання ключів

Створення гаманця відбувається за безпечним багатоетапним процесом для створення вашої унікальної криптографічної ідентифікації:

🎲
Випадкова ентропія
Зібрано 256 біт
📝
Фраза з 25 слів
Зрозумілий для людини
🔐
Майстер насіння
Argon2id захищено
🔑
Пари ключів
Kyber + SPHINCS+
📍
Ваша адреса
SX... ідентифікатор

Весь процес займає приблизно 150 мілісекунд і створює гаманець, повністю захищений як від класичних, так і від квантових атак.

4.2 Відновлення мнемоніки з 25 слів

SynX використовує розширену мнемосхему, сумісну з BIP-39, із 25 словами, що забезпечує 264 біт ентропії (256 біт + 8-бітна контрольна сума). Це перевищує стандартний формат із 24 слів, зберігаючи сумісність із існуючими списками слів апаратного гаманця.

25-те слово має подвійне призначення:

  1. Додаткова ентропія для збільшення запасу безпеки
  2. Інтегрована контрольна сума для виявлення помилок

Для відновлення гаманця потрібна лише мнемонічна фраза та необов’язкова парольна фраза. Те саме початкове число детермінованим чином регенерує ідентичні пари ключів Kyber і SPHINCS+.

4.3 Багатомовна підтримка

Гаманець SynX підтримує сім мов для інтерфейсу користувача та мнемонічних списків слів:

Мова Код Список слів
англійськаenBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями
ІспанськаesBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями
французькаfrBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями
італійськаitBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями
португальськаptBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями
ЯпонськийjaBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями
корейськаkoBIP-39 натхненний квантовими вдосконаленнями

Користувачі можуть створювати та відновлювати гаманці за допомогою будь-якої підтримуваної мови. Ентропія, що лежить в основі, не залежить від мови — гаманець, створений за допомогою англійських слів, можна відновити за допомогою еквівалентних японських слів.

4.4 Експорт обладнання USB

SynX підтримує безпечний експорт облікових даних гаманця на пристрої зберігання даних USB для роботи в повітряному розриві та холодного зберігання.

4.4.1 Формат експорту

Формат експорту використовує автентифіковане шифрування AES-256-GCM із ключами, отриманими від Argon2id. Цілісність файлу перевіряється за допомогою контрольної суми BLAKE2b-256. Конкретні параметри визначаються реалізацією.

4.4.2 Підписання з повітряним проміжком

Експорт USB дозволяє підписувати транзакції в автономному режимі. Непідписані транзакції передаються на машину з повітряним проміжком, підписуються SPHINCS+ і повертаються для трансляції. Приватні ключі ніколи не торкаються пристроїв, підключених до Інтернету.

4.5 Формат адреси

Адреси SynX використовують такий формат:

Адреса = "SX" || Base58Check(BLAKE2b-256(kyber768_pk)[0:32])

Адреса отримана з відкритого ключа Kyber-768. Префікс "SX" забезпечує візуальну ідентифікацію, а кодування Base58Check включає 4-байтову контрольну суму для виявлення помилок. Загальна довжина адреси 35 символів.

5. Протокол транзакції

5.1 Структура транзакції

Транзакція SynX містить такі поля:

Поле Розмір опис
версія1 байтВерсія протоколу
позначка часу8 байтМітка часу Unix (мілісекунди)
sender_pk32 байтиВідкритий ключ SPHINCS+
одержувач34 байтиАдреса одержувача (закодована)
сума8 байтСума транзакції (атомні одиниці)
гонорар8 байтПлата за мережу
один раз8 байтЛічильник транзакцій відправника
корисне навантаженнязміннаДодаткові зашифровані дані
підпис7856 байтПідпис SPHINCS+

5.2 Процес підписання

Коли ви надсилаєте транзакцію, гаманець виконує такі кроки, щоб створити непідробний квантово-стійкий підпис:

1
Дані транзакції пакета

Сума, одержувач, комісія та позначка часу поєднуються

2
Створіть цифровий відбиток пальця

Хеш Blake2b створює унікальний 256-бітний ідентифікатор

3
Застосувати підпис SPHINCS+

Підпис на основі хешу підтверджує право власності (~5 мс)

4
Трансляція в мережу

Підписана транзакція надіслана валідаторам

5.3 Перевірка

Вузли перевіряють транзакції:

  1. Перевірка відправника на достатній баланс (включаючи комісію)
  2. Перевірка nonce – це саме поточний nonce відправника + 1
  3. Повторне обчислення хешу транзакцій із серіалізованих даних
  4. Перевірка підпису SPHINCS+ на відповідність відкритому ключу відправника
  5. Перевірка часової позначки в допустимих межах (±5 хвилин)

Недійсні транзакції відхиляються та не поширюються.

5.4 Приховані адреси

SynX реалізує змінні адреси запису для конфіденційності одержувачів. Кожна транзакція використовує нову адресу, що не дозволяє спостерігачам пов’язувати платежі з одним одержувачем:

👤 Відправник
створює тимчасовий ключ →
🔑 Ефемерний ключ
поєднується з відкритим ключем одержувача →
🎯 Одноразова адреса
👤 Одержувач
← сканує з закритим ключем
✅ Виявлено кошти

Лише призначений одержувач може ідентифікувати та вимагати вхідні транзакції. Зовнішні спостерігачі бачать непов’язані одноразові адреси без видимого з’єднання.

6. Механізм ставки

6.1 Огляд консенсусу

SynX використовує гібридну консенсусну архітектуру Proof-of-Stake + Proof-of-Work під назвою Synergy Sea. Валідатори стекінгу забезпечують остаточність транзакцій протягом секунди, тоді як майнери забезпечують магістраль безпеки. Виробництво блоків виконується на змінному інтервалі за дизайном: складність SerendipityX постійно зростає, тому розрив між блоками зміщується відповідно до умов мережі, а не цокає до фіксованого годинника. Ця дворівнева конструкція відокремлює обробку транзакцій від виробництва блоків — архітектурний квантовий стрибок, який робить SynX швидшим, ніж Solana для практичної завершеності транзакцій, і не залишає передбачуваної каденції блоків для синхронізації зловмисника.

  • Завершеність транзакції менш ніж за секунду через консенсус валідатора ставок
  • Змінні інтервали виробництва блоків, що регулюються безперервним зростанням складності, для винагороди за майнінг і безпеки ланцюга
  • Енергоефективний стекінговий шар у поєднанні з PoW з пам’яттю (Argon2id, 2 ГБ)
  • Економічна безпека через скорочення ставок
  • Дворівневий консенсус усуває компроміс між швидкістю та безпекою

6.2 Параметри розбивки

Параметр Значення
Мінімальна ставка10 SynX
Період блокування7 днів мінімум
Зніміть час відновлення24 години
Базовий APR5% (7 днів) / 6% (14 днів) / 7,77% (30 днів)
Різкий пенальті5% частки
Час блокуЗмінна (за умови складності)

6.3 Розподіл винагороди

Винагороди за блоки розподіляються пропорційно між стейкерами залежно від їхньої частки загальної пропозиції ставок. Формула винагороди така:

reward_i = block_reward × (stake_i / total_staked)

Винагороди нараховуються автоматично, якщо користувач не ініціює зняття.

6.4 Умови розрізання

Стейкери скорочуються (втрачають частину ставки) для:

  • Подвійне підписання (створення конфліктних блоків)
  • Подовжений час простою (>24 години в автономному режимі)
  • Створення недійсних блоків

6.5 Інтерфейс внутрішнього гаманця

Гаманець SynX забезпечує власну функціональність стекінгу без зовнішніх інструментів:

  1. Виберіть суму для ставки з доступного балансу
  2. Виберіть період блокування (7, 14 або 30 днів)
  3. Підтвердити транзакцію (підписано SPHINCS+)
  4. Відстежуйте винагороди на інформаційній панелі в реальному часі
  5. Зняти ставку одним натисканням (після відновлення)
Lattice-based cryptography mathematical foundation showing 2D lattice grid, Shortest Vector Problem (SVP), Learning With Errors (LWE) equations, and ML-KEM-768 parameters used in SynX quantum-resistant encryption
Малюнок 1: 2D візуалізація проблем решітки, що лежить в основі ML-KEM-768. Фактичний Kyber працює в 768-вимірному просторі, де проблема найкоротшого вектора залишається обчислювально нездійсненною навіть для квантових комп’ютерів.

7. Алгоритм майнінгу SerendipityX

7.1 Філософія дизайну

SerendipityX is SynX's anti-ASIC mining algorithm, inspired by Monero's RandomX and built on the Argon2id memory-hard function. The name reflects the protocol's core belief: that the discovery of new blocks should be a matter of випадковість—equal opportunity for all participants—not a function of who can deploy the largest server rack.

Майнінг Bitcoin був задуманий як «один CPU, один голос». Сьогодні менше п’яти майнінг-пулів контролюють понад 80% хешрейту Bitcoin, керуючи фермами ASIC розміром зі складом, які споживають більше електроенергії, ніж цілі країни. Децентралізований ідеал був схоплений тими самими централізованими структурами влади, яким він був створений протистояти. SerendipityX був розроблений, щоб зробити це неможливим.

7.2 Технічна основа

SerendipityX побудовано на основі Argon2id, переможця Конкурсу хешування паролів (PHC) і стандартизованого в RFC 9106. Алгоритм забезпечує стійкість ASIC завдяки трьом математичним гарантіям:

Параметр Значення призначення
Вартість пам'яті (m_cost)2 ГБПеревершує мобільний пристрій RAM — усуває телефонні ферми та економію ASIC
Вартість часу (t_cost)3 ітераціїПослідовні проходи запобігають розпаралелюванню
Паралелізм (p)1Усуває багатосмугові вектори оптимізації ASIC
Вихідна довжина32 байти256-бітний хеш, сумісний з ланцюгом Blake2b
РежимArgon2id (гібрид)Незалежні від даних + залежні від даних проходи для опору бічного каналу

7.3 Чому стійкість до пам’яті перемагає централізацію ASIC

Мікросхеми ASIC досягають домінування в майнінгу SHA-256 (Bitcoin), заповнюючи мільярди простих хеш-схем на кремнії. Кожна схема є крихітною, дешевою та швидкою. Але SerendipityX вимагає виконання кожного хеш-обчислення 2 ГБ шаблонів доступу до оперативної пам'яті— пам'ять, яку неможливо мініатюризувати, як логічні ворота. Вимогу до 2 ГБ було обрано свідомо: вона перевищує доступний RAM на більшості мобільних телефонів, що запобігає переповненню мережею тисячами недорогих пристроїв китайськими та державними телефонними фермами. Вартість DRAM з високою пропускною здатністю домінує над загальною вартістю мікросхеми, вирівнюючи продуктивність між спеціальними ASIC і споживчими настільними процесорами/графічними процесорами.

ASIC_advantage = compute_speedup / memory_bottleneck → ≈ 1× для Argon2id

Для SHA-256 ASIC досягають 10 000×+ прискорення порівняно з процесорами. Для Argon2id стінка пам’яті обмежує перевагу ASIC приблизно в 1–3 рази, що робить нестандартний кремній економічно невиправданим у масштабі.

7.4 Гібридний консенсус: SerendipityX PoW + ставка (Synergy Sea)

SynX використовує гібридну консенсусну архітектуру PoS+PoW під назвою Synergy Sea. Цей двошаровий дизайн відокремлює обробку транзакцій від виробництва блоків — архітектурний квантовий стрибок, який робить SynX швидшим за Solana для практичної завершеності транзакцій:

  • Рівень майнінгу (PoW): Новий SynX викарбуваний через перевірку роботи SerendipityX на змінному інтервалі блоків, перетворюючи електроенергію в джерело, забезпечуючи справедливий розподіл і безпеку ланцюга
  • Шар розбивки (PoS): Валідатори стейкингів підтверджують транзакції за менше секунди, забезпечуючи миттєву остаточність незалежно від створення блоку
  • Квантовий стрибок: Обробка транзакцій працює незалежно від виробництва блоків. Користувачі відчувають миттєве надсилання незалежно від того, скільки часу потрібно для приземлення поточного блоку. Ось чому SynX швидше, ніж Solana (~400 мс слотів), XRP (3-5 секунд) і будь-який класичний блокчейн — і чому змінний інтервал блокування нічого не коштує користувачеві
  • Перехід: Винагороди за майнінг зменшуються вдвічі за графіком, поступово переносячи вагу на ставку

Це означає, що студент із ноутбуком чесно конкурує з державним актором. Жодна окрема організація не може домінувати у виробництві блоків завдяки апаратним перевагам. Протокол забезпечує те, що Bitcoin лише обіцяв: рівну участь у створенні грошей.

Порівняння майнінгу SerendipityX проти ASIC, що демонструє справедливий розподіл хешрейту проти централізації Bitcoin ASIC, з параметрами пам’яті Argon2id
Малюнок 2. Порівняння розподілу хеш-швидкості — Майнінг Bitcoin, де домінує ASIC, проти математично справедливого розподілу SerendipityX через підтвердження роботи Argon2id, що вимагає пам’яті.

8. P2P Escrow Marketplace

8.1 Цілі проектування

Торговий майданчик SynX забезпечує надійну однорангову торгівлю без централізованих посередників або вимог KYC. Ключові властивості:

  • Некастодіальне депонування (кошти, заблоковані в смарт-контракті)
  • Зашифроване спілкування між сторонами
  • Децентралізоване вирішення спорів
  • Відсутність впливу хакерів на біржу на контрагента

8.2 Протокол депонування

Система депонування просувається через чітко визначені стани, забезпечуючи захист обох сторін на кожному кроці:

Створено
Пропозицію опубліковано
Фінансований
Обидва депоновані
Звільнений
Торг завершено
Спірний
Залучений арбітр
Повернено
Кошти повернуто

Кожне умовне депонування включає три сторони: виробника, приймача та арбітра. Для видачі коштів потрібні 2 із 3 підписів, що гарантує, що жодна сторона не зможе вкрасти кошти.

8.3 Торговий потік

  1. Створення пропозиції: Maker створює пропозицію із зазначенням суми, ціни, способу оплати та часу очікування
  2. Прийняття пропозиції: Тейкер приймає пропозицію, кошти обох сторін заблоковані на умовному депонуванні 2 з 3
  3. Оплата: Тейкер надсилає фіатний платіж за допомогою вказаного методу (банк, готівка тощо)
  4. Підтвердження: Виробник підтверджує отримання, обидва підписують транзакцію випуску
  5. випуск: Кошти передано отримувачу, торгівля завершена

8.4 Вирішення суперечок

Якщо сторони не погоджуються, кожна з них може передати арбітраж:

  1. Сторона спору сплачує арбітражний збір (повертається, якщо вона виграє)
  2. Арбітр переглядає зашифровані докази від обох сторін
  3. Арбітр підписує транзакцію звільнення для сторони-переможця
  4. 2 із 3 підписів (арбітр + переможець) вивільняють кошти

Арбітри обираються з децентралізованого пулу на основі репутації та ставки.

8.5 Зашифровані повідомлення

Учасники торгівлі спілкуються через наскрізні зашифровані канали за допомогою обміну ключами Kyber:

💬
Ваше повідомлення
Kyber + AES-256
🔒
Зашифровано
Мережа
📨
Лише отримувач

Повідомлення шифруються за допомогою AES-256-GCM із використанням спільного секрету, встановленого через Kyber-768. Навіть у разі перехоплення повідомлення не можуть бути прочитані третіми сторонами, включно з операторами мережі.

9. Конфіденційність мережевого рівня

9.1 Інтеграція Tor

Вузли SynX можуть працювати повністю через Tor, забезпечуючи:

  • Приховування IP-адреси для трансляцій транзакцій
  • Стійкість до аналізу трафіку
  • Обхід цензури

Демон підтримує автоматичне встановлення ланцюга Tor і роботу прихованих служб.

9.2 Протокол Dandelion++

Розповсюдження транзакцій використовує Dandelion++ для запобігання деанонімізації на рівні мережі:

  1. Фаза стебла: Транзакція пересилається випадковим шляхом через вузли
  2. Фаза пуху: Транзакція широко розповсюджується через стандартні плітки

Це заважає зловмисникам визначити джерело транзакції за допомогою евристики першого побачення.

9.3 Відкриття однолітків

Вузли виявляють однорангових вузлів за допомогою:

  • Жорстко закодовані початкові вузли
  • Початкові сервери DNS
  • Протокол однорангового обміну
  • Каталоги прихованих служб Tor

10. Порівняння з традиційними ланцюгами

У наведеній нижче таблиці SynX порівнюється з основними криптовалютами, орієнтованими на конфіденційність, і основними криптовалютами:

Особливість Bitcoin Monero Zcash SynX
Алгоритм підпису ECDSA (secp256k1) EdDSA (Ed25519) EdDSA/Groth16 SPHINCS+-128f
Обмін ключами ECDH X25519 X25519 Kyber-768
Квантова стійкість No No No так
Конфіденційність за замовчуванням No так Додатково так
Довірене налаштування No No так No
Середнє Розмір TX ~250 байт ~2-3 Кб ~2 Кб ~20 Кб
Час блоку ~10 хв ~2 хв ~75 сек ~60 сек
TX Finality ~60 хв ~20 хв ~12,5 хв Під-другий
Консенсус PoW PoW PoW Гібридний PoS+PoW
Рідна ставка No No No так
Торговий майданчик P2P No No No так
Багатомовний гаманець Варіюється так Обмежений 7 мов
USB Холодильне зберігання Через апаратний гаманець Через апаратний гаманець Через апаратний гаманець Рідна

10.1 Квантовий ризик міграції

ECDSA quantum vulnerability analysis versus post-quantum cryptography defense comparison showing Shor's algorithm polynomial-time attack on elliptic curves versus ML-KEM-768 lattice-based security requiring 2^187 classical operations
Рисунок 4: Порівняння складності квантової атаки. ECDSA (Bitcoin, Ethereum, Monero, Zcash) розбивається за поліноміальний час O(n³) алгоритмом Shor. ML-KEM-768 від SynX вимагає 2¹⁸⁷ операцій, що перевищує обчислювальну потужність будь-якого квантового комп’ютера.

Застарілі ланцюги стикаються зі значними проблемами, переходячи до постквантової криптографії:

  • Bitcoin: Потрібен хардфорк консенсусу серед децентралізованої спільноти. Перенесення адреси залишає старі виходи P2PKH уразливими. Приблизно понад 4 мільйони BTC на адресах із розкритими відкритими ключами.
  • Ethereum: Account abstraction provides upgrade path, but smart contract compatibility is complex. Migration period creates attack window.
  • Monero: Кільцеві підписи вимагають ретельного перепроектування для постквантової роботи. Академічні дослідження тривають, але немає графіка розгортання.
  • Zcash: zk-SNARK покладаються на поєднання еліптичних кривих. Постквантові SNARK існують, але вони значно більші та повільніші.

SynX не потребує міграції. Усі адреси використовували постквантову криптографію від початку.

11. Аналіз продуктивності

11.1 Контрольні показники

Очікувана продуктивність на звичайному обладнанні:

Операція час Пам'ять
Генерація гаманцяпід-другиймінімальний
SPHINCS+ знакмілісекундмінімальний
Перевірити SPHINCS+субмілісекундимінімальний
Kyber інкапсулюватисубмілісекундимінімальний
Kyber декапсулюватисубмілісекундимінімальний
Побудова транзакціїмілісекундмінімальний
Перевірка блокупід-другийпомірний

Конкретні таймінги залежать від реалізації та навмисно опущені.

11.2 Масштабованість

SynX розроблено для роботи з високою пропускною здатністю:

  • Обмеження розміру блоку: 500 КБ
  • Інтервал блоку: змінний, залежний від складності (шар майнінгу)
  • Остаточність транзакції: менше секунди (рівень перевірки ставок)
  • Цільова пропускна здатність: 2000+ TPS
  • Пропускна здатність RPC: 8000 запитів на секунду

Мережа використовує адаптивні механізми спалювання, які масштабуються відповідно до обсягу транзакцій, зберігаючи економічну стабільність навіть на рівні пропускної здатності Solana. Рішення рівня 2 можуть забезпечити додаткову ємність для спеціальних випадків використання.

11.3 Вимоги до зберігання

  • Повний вузол (поточний): ~15 ГБ
  • Вирізаний вузол: ~5 ГБ
  • Лише гаманець: ~100 МБ

12. Майбутня робота

12.1 Розглядається

Наступні функції оцінюються для можливого включення в майбутні версії протоколу:

  • Інтеграція апаратного гаманця: Підтримка виділених пристроїв для підпису, що реалізують SPHINCS+
  • Мобільний гаманець: Нативні програми для платформ iOS і Android
  • Масштабування рівня 2: Конструкції державного каналу для більшої пропускної здатності
  • Межланцюгова сумісність: Механізми мостів до зовнішніх мереж
  • Конфіденційні транзакції: Приховування сум за допомогою схем після квантових зобов’язань

Терміни впровадження залежать від аудитів безпеки, відгуків спільноти та керування протоколом.

12.2 Активні напрямки досліджень

Наступні теми знаходяться на стадії наукового дослідження, але ще не включені до дорожньої карти:

  • Постквантові кільцеві підписи для покращеної конфіденційності відправника
  • Конструкції доказу нульового знання на основі решітки
  • Квантово-стійка порогова криптографія для умовного депонування

13. Висновок

The inevitable evolution from classical cryptocurrency to quantum-resistant post-quantum protocols - illustrating why migration from ECDSA to lattice-based cryptography is mathematically inevitable
Рисунок 5: Неминуча еволюція криптовалюти. Класичні ланцюги, побудовані на ECDSA, стикаються з математичною достовірністю квантової вразливості. Постквантові протоколи, такі як SynX, являють собою єдиний життєздатний шлях вперед.

SynX представляє принципово інший підхід до безпеки криптовалюти. Замість того, щоб спиратися на застарілі криптографічні припущення та планувати майбутні оновлення, SynX реалізує постквантові алгоритми, стандартизовані NIST, починаючи з генезису. Кожен підпис транзакції використовує криптографію на основі хешу SPHINCS+ з теоретичною безпекою інформації. Кожен обмін ключами використовує інкапсуляцію на основі решітки Kyber-768.

Архітектура гаманця надає перевагу як безпеці, так і зручності використання: відновлення мнемоніки з 25 слів, підтримка семи мов, власний експорт USB для підпису з повітряним проміжком і вбудований стейкинг без зовнішніх інструментів. Ринок умовного депонування P2P дозволяє торгувати без довіри без централізованих обмінів або вимог KYC.

Коли з’являться криптографічно релевантні квантові комп’ютери, застарілі ланцюги зіткнуться зі складними міграціями зі значною площею атак. Користувачі SynX не стикаються з таким переходом. Їхні кошти були захищені постквантовою криптографією з першого блоку.

SynX не містить відомих бекдорів, механізмів депонування ключів або функцій доступу правоохоронних органів. Протокол є закрите джерело до висоти блоку 200K і підлягатиме незалежному аудиту після випуску.

Протокол є закрите джерело до висоти блоку 200K, мережа працює, і гаманець доступний для завантаження.

14. Література

  1. Shor, P. W. (1994). «Алгоритми для квантових обчислень: дискретні логарифми та розкладання на множники». Матеріали 35-го щорічного симпозіуму з основ інформатики. DOI: 10.1109/SFCS.1994.365700
  2. NIST (2024). «Постквантова криптографія». Національний інститут стандартів і технологій. csrc.NIST.gov/projects/post-quantum-cryptography
  3. Аванзі Р. та ін. (2021). «CRYSTALS-Kyber: специфікації алгоритму та супровідна документація». NIST Подання PQC. pq-crystals.org/Kyber
  4. Бернштейн, Д. Дж. та ін. (2019). «SPHINCS+: Подання до проекту NIST Post-Quantum». NIST Подання PQC. SPHINCS.org
  5. Grover, Л. К. (1996). «Швидкий квантово-механічний алгоритм для пошуку в базі даних». Матеріали 28-го щорічного симпозіуму ACM з теорії обчислень. DOI: 10.1145/237814.237866
  6. Аумассон, Ж.-П. і Невес, С. (2013). «BLAKE2: простіше, менше, швидше, як MD5». ACNS 2013. blake2.net
  7. Biryukov, A., Dinu, D., & Khovratovich, D. (2016). "Argon2: the memory-hard function for password hashing and other applications." Змагання з хешування паролів. password-hashing.net
  8. Фіат, А. і Шамір, А. (1986). «Як підтвердити себе: практичні рішення проблем ідентифікації та підпису». КРИПТО 1986. DOI: 10.1007/3-540-47721-7_12
  9. Боне, Д. і Шоуп, В. (2023). Випускний курс із прикладної криптографії. Стенфордський університет. toc.cryptobook.us
  10. Моска, М. (2018). «Кібербезпека в епоху квантових комп’ютерів: чи будемо ми готові?» Безпека та конфіденційність IEEE. DOI: 10.1109/MSP.2018.3761723

© 2026 SynergyX • synxcrypto.com

Цей документ надається виключно для інформаційних цілей. Це не фінансова, юридична чи інвестиційна консультація.