量子化の原則: SynergyX が耐量子署名を 512 バイトのブロックに適合させる方法

これが、暗号通貨業界の誰も話したくない問題です。

ポスト量子署名は、 巨大な。 SPHINCS+ — SynergyX がジェネシス ブロック 1 以来使用している NIST 標準化されたハッシュベースの署名スキーム — で測定された署名を生成します キロバイト、バイトではありません。 SynergyX に同梱されているパラメータ セット SPHINCS+-SHAKE-128s は、次の場所にあります。 7,856バイト —そしてそれが 小さい 1つ; NIST の大きなセットは 49 KB を超えて実行されます。ラティスの代替品である Falcon-512 は、天気の良い日でも最大 666 バイトであり、ガウス サンプラーが必要なので、1 回のタイミング リークで秘密キーが公開されてしまうほど脆弱です。

NIST ポスト量子署名サイズ — SynergyX は SPHINCS+ を 512 バイトのブロックに収めます

一方、従来のブロックチェーンアーキテクトは皆、依然として「ブロック」はメガバイト単位で測定されると考えています。 Bitcoin：1MB。 Ethereum: 変動しますが、単一ブロックに対して定期的に 100 KB 以上をプッシュします。これらのチェーンは、ECDSA 署名がわずか 64 バイト (最新の SSD では丸め誤差) であるため、太っても大丈夫です。

量子抵抗はその方程式を永久に変えます。 7,856 バイトの署名 (ECDSA 署名の約 109 倍) を既存のチェーンにボルトで固定して、それを「アップグレードされた」と呼ぶことはできません。膨張乗数だけでも、伝播レイテンシ、ストレージ コスト、検証スループットに支障をきたします。ネットワーク上のすべてのノードが窒息してしまいます。

SynergyX ブロックは 512バイト.

512キロバイトではありません。アスタリスクの付いた 512 ではありません。 512バイト — 単一のディスク セクターのサイズ — NIST FIPS 205 によって裏付けられた耐量子暗号保証を保持します。

この記事ではその方法を説明します。

AI のパラレル: 100 GB の脳がポケットに収まる仕組み

暗号化について説明する前に、携帯電話ですでに起こっている別のエンジニアリングの奇跡について考えてみましょう。

大規模な言語モデル (GPT、Llama、Mistral) は、32 ビット浮動小数点精度でトレーニングされます。すべての重み、すべてのアクティベーション、すべてのパラメータは 32 ビット浮動小数点数として保存されます。 FP32 の 700 億パラメータ モデルの重さはおよそ 280GB。これを実行するには、A100 GPU のクラスターが必要です。

ラップトップで FP32 を実行する人はいません。彼らは走ります 量子化された モデル。

量子化により、これらの 32 ビット浮動小数点数が 8 ビット整数 (場合によっては 4 ビット、場合によっては 2 ビット) に変換されます。 280GBモデルはINT8で35GBになります。 INT4 では 18 GB 未満です。グループ化された精度を備えた積極的な 2 ビット量子化では、70B モデルを 10 GB に圧縮して、ゲーム用ラップトップで実行できます。

これは、すべての小石や草の葉を示す地形図から、高速道路や主要なランドマークを示す道路地図帳に移行するようなものだと考えてください。小石を失ってしまいます。あなたはルートを守ります。目的地はまだわかりますが、地図はトランクに詰め込むのではなく、ポケットに収まります。

洞察は一見単純です: 精度のほとんどは必要ありませんでした。 ニューラル ネットワークでは、重みが 0.728461923 であるか 0.73 であるかは関係ありません。丸め誤差は、数十億のパラメータを合計すると消えます。モデルは同じことを「知っています」。その知識をより効率的に保存するだけです。

SynergyX は、まさにこの哲学をポスト量子暗号に適用します。

署名量子化: 格子点の非可逆圧縮

ここで、類似点が単なる比喩的なものではなく、構造的なものになります。

格子ベースの PQC スキーム (Falcon、Dilithium) は、巨大な数学的グリッド内の座標であるシグネチャを生成します。これを GPS と考えてください。ただし、次元は数百に及びます。セキュリティは、そのグリッド内で適切な点を見つけるのが残酷な計算であるという事実、つまり Learning With Errors (LWE) 問題から来ています。これを効率的に解読できる量子アルゴリズムはありません。

メッセージに署名するには、メッセージ ハッシュから導出されたターゲットに「十分に近い」グリッド座標を見つけます。より近い = より正確 = より大きな署名。 Falcon-512 は、座標を見つけることでコンパクトな約 666 バイトの署名を実現します 非常に 壊れやすいガウス サンプラーを使用してターゲットに近づきます。このサンプラーは非常に敏感なため、1 回のタイミング リークで秘密キーが暴露されてしまいます。

署名の量子化では別のアプローチが採用されます。署名者に外科的精度を要求する代わりに、署名者が適切な位置を見つけることができるようになります。 良い 格子点、そして 座標を圧縮する 損失のある技術を使用します。

このトレードオフは AI の量子化を正確に反映しています。 AI では、精度のわずかな低下は許容されます。署名の量子化では、 署名時の拒否率が高い。署名者の CPU は、検証される圧縮署名を見つけるまでに、2、3、5 回試行する必要がある場合があります。しかし、バリデーター (ネットワーク上のすべてのノード) は、検証および保存する署名が大幅に小さくなります。

ユーザーはさらに数ミリ秒待機します。ネットワークはトランザクションごとにキロバイトを節約し、チェーンの存続期間中に数百万のブロックにわたるストレージの節約がテラバイト単位になります。

批判的に: LWE の数学的硬度はまったく影響を受けません。 ラティスを解きやすくするわけではありません。セキュリティパラメータを減らしているわけではありません。保存しているのは、 同じ証明 in ビット数が少ない。暗号強度は完全な NIST セキュリティ レベルで維持されます。変わるのはエンコーディングであり、数学ではありません。

ステートレス マイクロブロック: アーキテクチャの圧迫

署名の量子化は暗号化層を処理します。しかし、すべてを 512 バイトに収めるには、2 番目のより抜本的な最適化、つまり「ブロック」に実際に含まれるものを再定義する必要があります。

従来のブロックチェーンでは、ブロックはコンテナーです。これには、ブロック ヘッダー、完全なトランザクション リスト、およびそれらのトランザクションを検証するために必要なすべての署名が保持されます。 Bitcoin は、1 か月にわたる旅行のために詰め込まれたスーツケースのように、これらすべてを 1 MB ブロックに詰め込みます。すべてが含まれており、外部のものは何もありません。

この設計は 2009 年には意味がありました。単一の署名が Bitcoin のブロック ヘッダー全体よりも大きくなる可能性があるポスト量子の世界では意味がありません。

SynergyXの用途 ステートレスなマイクロブロック — オンチェーンに置く必要があるものと、暗号概要として検証およびコミットできるものを分離するアーキテクチャ。

公証文書とファイリングキャビネットのようなものだと考えてください。文書上の公証人のスタンプ（数バイト）は、公証人がファイリングキャビネット内のすべてを検証したことを証明します。ファイリングキャビネットを法廷に持ち込むことはありません。スタンプを持ち歩くのはあなたです。誰かが挑戦すればキャビネットが製作可能です。

の ステートルート が要です。これは、ネットワーク全体上のすべてのウォレット残高、すべてのステーキング ポジション、すべてのエスクロー契約の絶対的な最終状態を表す、単一の 64 バイトの量子耐性ハッシュ (SHA3-512) です。 1 人の SATOSHI が間違っている場合、ハッシュは変化します。これは完全な台帳の暗号化フィンガープリントであり、64 バイトに圧縮されており、どのノードでも自身の計算された状態と照合して検証できます。

の 有効性の証明 前のブロックから現在のブロックへの状態遷移が、正当に署名されたトランザクションから正しく計算されたことを確認します。ここで、zk-STARK のような技術が重要になります。ゼロ知識証明は、それ自体ポスト量子であり (楕円曲線ではなくハッシュ関数に基づく)、基礎となるデータを明らかにすることなく任意の計算の正しさを証明できます。

実際の数キロバイトの SPHINCS+ 署名が検証される 一度 コンセンサスラウンド中にブロックプロデューサーによって行われます。 Synergy Sea ステーキングバリデーターは、トランザクションの有効性を 1 秒未満の速度で独立して確認します。合意に達すると、生の署名データがアーカイブ層にコミットされ、オンチェーン ブロックにはコンパクトな暗号概要のみが保存されます。

その結果、耐量子署名の全重量を持たずに、耐量子セキュリティの全重量を担う 512 バイトのスケルトンが完成しました。

比較表: 2 つの量子化原理

従来のチェーンではなぜこれができないのか

Bitcoin ではこのアーキテクチャを採用できません。 Ethereum、Monero、または署名がブロック内に存在するという前提で構築されたチェーンも同様です。これはソフトウェアのアップデートではなく、 哲学的な矛盾.

彼らのコンセンサスモデル全体は、すべてのノードがすべてのブロックのすべての署名を処理することを前提としています。これをステートレス コミットメント アーキテクチャに置き換えるということは、チェーンを忘却の彼方に分岐させることなく、コンセンサス、ストレージ、P2P、およびメモリプールを同時に書き換えることを意味します。

また、たとえ移行を管理したとしても、古い ECDSA アドレスはアップグレード期間中に量子脆弱性が残ります。攻撃者は新しいスキームを破る必要はありません。まだ移行されていないアドレスを破壊するだけです。 移行自体が攻撃対象になります。

SynergyX には「以前」が存在しなかったため、移行の問題はありません。レガシー形式も下位互換性も、守るべき移行期間もありません。量子耐性は基礎であり、改修ではありません。

孫子: 「思慮深く、そうでない敵を待ち構える者が勝利するだろう。」

ネットワーク汚染に対するファイアウォール

従来のブロックチェーンは、肥大化した NFT メタデータ、恣意的な碑文、マイナーのエゴトリップで詰まり、すべてのノードが永久に保存することを強いられる「すべてのストア」​​に進化しました。チェーンがデジタルノイズのゴミ箱になると、「分散化」はデータセンターだけが許される神話になります。

SynergyX は、ブロック領域を棚番ではなく高パフォーマンスのリソースとして扱います。 512 バイトの制約は、自然な暗号化ファイアウォールとして機能します。

この厳格なマイクロブロック規律を義務付けることで、私たちは「コモンズの悲劇」が国家の根源に決して及ばないことを保証します。賢くするためにブロックを小さくしただけではありません。小さくしたのでそのまま残ります ジャンクに不変.

ガソリンタンクの原理

あらゆるバイトがその場所を獲得します。装飾的なメタデータ、冗長なトランザクション形式、従来の互換ヘッダーはありません。厳しい制約によりエレガントなエンジニアリングが強制され、512 バイトの規律により、SynergyX ブロックは単一の UDP パケット内で伝播されます。ノードは、この文を読み取るよりも速くブロックを検証します。

Raspberry Pi は SynergyX フルノードを実行できます。今から10年後も、それは可能です。それが分散化です。データセンターのみがチェーンを検証するネットワークではなく、50 ドルのコンピューターが完全なピアとして参加するネットワークです。

量子チェックポイント

SynergyXの用途 SPHINCS+-SHAKE-128s (NIST FIPS 205、レベル 1、7,856 バイトの署名) すべての署名と Kyber-768 (NIST FIPS 203、レベル 3) キーのカプセル化とアドレス生成用 — ジェネシス ブロック 1 以降。レガシー ECDSA はありません。 「量子移行計画」はない。何もない to 移住する。

署名の量子化とステートレスなマイクロブロックによる証明の圧縮方法 保管されている、彼らがどうであるかではありません 生成された。すべての署名は完全なセキュリティ パラメータを使用します。圧縮は検証後に行われ、証明ではなく表現に対して行われます。

Shor のアルゴリズムが大規模化すると、すべてのレガシー ブロックチェーン上のすべての ECDSA キーが同時に粉砕されます。 Bitcoin の 64 バイトの署名はそれを保存せず、非難するでしょう。小さな署名は、その背後にある計算が壊れていれば意味がありません。

SynergyX の 512 バイトのブロックはそのまま残ります。ブロックが小さいからではありません。なぜなら、暗号化というのは、 右.

私たちを認証してください

これを信頼してくださいとは言いません。ご確認をお願い致します。

• SPHINCS+規格： NIST FIPS 205 — 仕様を自分で読んでください
• Kyber-768規格： NIST FIPS 203 — 8 年以上のピアレビュー、数百人の暗号学者
• LWE硬度: Module-LWE を亜指数時間で解く既知の量子アルゴリズムや古典アルゴリズムは存在しない
• SPHINCS+ セキュリティ基準: ハッシュ関数の衝突耐性 — Shor のアルゴリズムに対して脆弱ではありません
• SynergyX ホワイトペーパー: 完全な技術仕様
• 開発者ウォレット: すべてのウォレットのアドレス帳とブロックエクスプローラーで公開可能 - 選択により非公開にします

数学は公開されています。基準は連邦政府によるものです。最初の半分でソースが開きます。私たちが間違っているなら、それを証明してください。それが、「私たちを信頼してください」と言うプロジェクトと、「私たちを信頼してください」と言うプロジェクトの違いです。 「私たちを確認してください。」