TL;DR
- Una publicación de Ethereum Research propone SPHINCS-, un esquema de verificación de firmas poscuánticas sin estado optimizado para la EVM.
- El diseño reemplaza las funciones estándar SHAKE256 con KECCAK256 nativa de la EVM, permitiendo una implementación en Solidity sin cambios de protocolo ni precompilados.
- Se describe que la variante C13 verifica con aproximadamente 127.000 gas y una firma de 3.704 bytes.
- La propuesta no es estándar y está en fase de investigación, pero contribuye a la creciente conversación sobre seguridad poscuántica de Ethereum.
Investigadores de Ethereum están explorando un nuevo diseño de firma poscuántica que podría permitir que las carteras verifiquen firmas resistentes a la computación cuántica directamente en la Máquina Virtual de Ethereum sin requerir cambios en el protocolo.
La propuesta, publicada en Ethereum Research el 12 de junio, presenta SPHINCS-, pronunciado "SPHINCS menos", como un esquema eficiente y sin estado de verificación de firmas poscuánticas diseñado para la compatibilidad con la EVM. La publicación acredita a nicocsgy como autor e incluye agradecimientos especiales a Vitalik Buterin y otros colaboradores.
Firmas Poscuánticas para Carteras de Ethereum
El problema básico es que las carteras de blockchain actuales dependen de suposiciones criptográficas que eventualmente podrían ser debilitadas por computadoras cuánticas suficientemente potentes. Esta amenaza no es inmediata, pero investigadores y criptógrafos de Ethereum están discutiendo cada vez más cómo las cuentas podrían migrar a esquemas de firma resistentes a la computación cuántica con el tiempo.
SPHINCS- está diseñado en torno a una limitación práctica: debe funcionar dentro de la EVM tal como existe hoy. En lugar de requerir nuevos precompilados o cambios a nivel de protocolo, la propuesta reemplaza las funciones hash estándar de SLH-DSA, como SHAKE256, con KECCAK256, que es nativa de Ethereum.
Esta elección de diseño permite que la lógica de verificación se implemente en Solidity. En otras palabras, la propuesta no está pidiendo que Ethereum cambie su protocolo base de inmediato. Está explorando hasta dónde se puede llevar la verificación de carteras poscuánticas utilizando las herramientas existentes de la EVM.
Menor Presupuesto de Firmas, Menores Costos
La publicación también reduce el presupuesto de firmas a un rango más relevante para las carteras de blockchain. En lugar de apuntar al estándar de 2^64 firmas por clave, SPHINCS- se centra en un presupuesto entre 2^14 y 2^20 firmas por clave.
El argumento es que las direcciones normales de Ethereum no necesitan un número astronómico de firmas. La publicación dice que el percentil 99.9 anual promedio de transacciones de Ethereum por dirección desde The Merge es de alrededor de 431, lo que sugiere que los parámetros específicos para carteras pueden ser más eficientes que los estándares de propósito general más amplios.
Para su variante C13, la propuesta reporta costos de verificación de aproximadamente 127.000 gas y un tamaño de firma de 3.704 bytes. Compara esto con el estándar SLH-DSA-SHA2-128-24, que según la publicación cuesta 142.000 gas con una firma de 3.856 bytes y requiere alrededor de 1.070 millones de llamadas hash para firmar.
Todavía en Investigación, No Es un Estándar
La propuesta señala cuidadosamente las compensaciones. SPHINCS- no es estándar y no coincide estrictamente con los parámetros de FIPS 205 porque usa Keccak y presupuestos de firma limitados. Esto significa que debe tratarse como investigación en lugar de como un estándar de cuenta de Ethereum finalizado.
También hay limitaciones prácticas en las carteras. La publicación dice que las variantes C11 y C12 son compatibles con carteras de hardware, pero los tiempos de firma en un elemento seguro ST33K1M5 se enumeran en 390 segundos y 47,5 segundos respectivamente. Esto resalta la brecha entre la eficiencia teórica de verificación y la experiencia real del usuario.
Aun así, la dirección es importante. La seguridad a largo plazo de las cuentas de Ethereum probablemente requerirá múltiples enfoques, incluyendo nuevos esquemas de firma, herramientas de abstracción de cuentas, rutas de migración y una mejor UX (experiencia de usuario) para las carteras.
Por Qué es Importante
La seguridad poscuántica sigue siendo un problema orientado al futuro, pero las redes de blockchain no pueden esperar hasta que los ataques cuánticos sean prácticos para pensar en la migración. Las actualizaciones de carteras, los estándares, la educación del usuario y la coordinación del ecosistema pueden tardar años.
SPHINCS- no resuelve todo ese problema. Pero le da a los investigadores de Ethereum otro diseño concreto para probar: una ruta de verificación poscuántica, sin estado y nativa de la EVM, que podría funcionar sin esperar cambios en la capa base.
