量子復元力を備えたリンク不可能なトランザクション署名: Kyber-768 および SPHINCS+ がメタデータ トレースを排除する方法

リンク可能性の問題: なぜ古典的な暗号通貨はすでに失敗しているのか

すべての Bitcoin トランザクションは、 公開鍵。 Ethereum 転送ごとに、回復可能な署名者アドレスが公開されます。 ECDSA 署名付き出力ごとに、 決定的な数学的関係 送信者、受信者、およびチェーン上に永久に存続する金額の間。

これはプライバシーではありません。これは、オプションの仮名を使用できる監視台帳です。

Chainalies や Elliptic などのチェーン分析会社は、次のようなアーキテクチャ上の 1 つの欠陥を基に数十億ドル規模のビジネスを構築しました。 リンク可能性。 2 つのトランザクションが同じ公開キーを共有する場合、または署名パターンがアドレス間の統計的相関関係を明らかにする場合、トランザクション グラフ全体が有向 ID マップに崩壊します。最初の購入は最後の購入にリンクします。為替デポジットはダークネットの出金にリンクします。ステーキング報酬は給与換算にリンクします。

リンク解除可能性 は、この相関関係を数学的に不可能にする暗号特性です。 Not improbable.計算コストが高くありません。 不可能.

SynergyX は、NIST で標準化された 2 つのポスト量子アルゴリズムが連携して動作することにより、非リンク性を実現します。 Kyber-768 一時的な鍵導出のためのラティスベースの鍵カプセル化、および SPHINCS+ ハッシュベースの デジタル署名アルゴリズム ステートレスなトランザクション認証用。署名操作ごとに暗号化ソルト注入と組み合わせると、結果は次のようになります。 トランザクション署名 古典的または量子を問わず、いかなる敵に対してもメタデータの痕跡を残さないプロトコル。

SPHINCS+ トランザクション署名: ポスト量子デジタル署名アルゴリズム

の SPHINCS+ デジタル署名アルゴリズム (SLH-DSA、NIST FIPS 205) は、古典的な暗号通貨がこれまで使用してきたあらゆる署名スキームからの根本的な逸脱を表しています。

ECDSA (Bitcoin、Ethereum、および事実上すべてのレガシー チェーンの背後にあるアルゴリズム) は、楕円曲線上の離散対数問題からセキュリティを導き出します。 Shor のアルゴリズムは、十分に大きな量子コンピューター上で多項式時間でこの問題を解決します。そのコンピュータが到着すると、すべての ECDSA 秘密鍵 対応するものから回復可能になります 公開鍵。これまでに署名されたすべてのトランザクションは、遡及的に帰属されるようになります。すべての「匿名」ウォレットがアイデンティティになります。

SPHINCS+ はまったく異なる数学に基づいて動作します。そのセキュリティは、暗号化ハッシュ関数の衝突耐性にまで低下します。これは、既知の量子アルゴリズムが効率的に破ることができない特性です。 Grover のアルゴリズムは、ハッシュ プリイメージ攻撃に対して 2 次の高速化のみを提供します。 SPHINCS+-SHAKE-128s NIST レベル 1、少なくとも 128 ビットの古典的なセキュリティ、署名あたり 7,856 バイト向けにパラメータ化されています。

でも生 量子回復力 は方程式の半分に過ぎません。 SPHINCS+ を単なる量子生存を超えて高める特性は、その能力です。 リンク不可能なトランザクション署名 暗号ソルトを介して。

暗号化ソルト: 署名のリンク解除の背後にあるメカニズム

EdDSA のような決定論的署名スキームでは、同一の入力が同一の出力を生成します。同じトランザクション データに同じもので 2 回署名する 秘密鍵と同じ署名が得られます。この決定論により指紋が作成されます。チェーン アナリストは、署名の特性、タイミング相関、出力パターンによってトランザクションをクラスター化し、署名者の ID グラフを再構築できます。

SynergyX の SPHINCS+ 実装は、独自の 256 ビットを注入します。 暗号ソルト あらゆるものに トランザクション署名 手術。このソルトは、ハードウェア エントロピーによってシードされた量子復元力のある乱数生成器から派生します。ソルトは、マークル署名が計算される前にハッシュ ツリー構造に組み込まれます。これは次のことを意味します。

• 同一のトランザクション データに 2 回署名すると、まったく異なる署名出力が生成される
• 同じものからの 2 つの署名の間には統計的な相関関係は存在しません。 秘密鍵
• シグネチャベースのクラスタリング分析では実用的なインテリジェンスはゼロです
• ソルト自体は検証中に消費され、チェーン上に保存されることはありません

これは難読化ではありません。これは混合ではありません。これは数学的です リンク解除可能性 NIST で標準化されたプロトコル レベルで強制されます。 ポスト量子デジタル署名アルゴリズム.

Kyber-768 格子数学: 一時的なアドレス指定のための量子復元キーのカプセル化

Kyber-768 (ML-KEM、NIST FIPS 203) は、リンク解除の問題の後半、つまりキーの導出を解決します。

古典的な暗号通貨では、ウォレットの 公開鍵 から決定論的に導出されます 秘密鍵 楕円曲線乗算を使用します。これにより、アイデンティティとアドレスの間に永続的な数学的結びつきが生まれます。階層的決定論的 (HD) ウォレットが子キーを生成する場合でも、基礎となる導出パスにより、高度な分析を活用できる回復可能な関係が作成されます。

Kyber-768 キーのカプセル化は次のように動作します。 格子数学 - 具体的には、多項式リングに関する Module Learning With Errors (MLWE) 問題です。セキュリティの保証は、楕円曲線とは根本的に異なります。

「Kyber-768 公開鍵が与えられた場合、対応する秘密鍵を回復するには、高次元格子における最短ベクトル問題を解く必要があります。この問題については、古典的アルゴリズムや量子アルゴリズムが指数関数的時間計算以上に優れたものはありません。」

SynergyXの場合 トランザクション署名 アーキテクチャ、Kyber-768 により有効になります 一時キーのカプセル化: すべてのトランザクション セッションは、新しい Kyber キー ペアを生成し、ラティスベースのカプセル化を通じて共有秘密を導出し、その秘密を使用してトランザクション固有の SPHINCS+ 署名パラメータを導出します。トランザクションがブロードキャストされた後、一時的な Kyber キー ペアは破棄されます。

結果: 各トランザクション アドレスは数学的に独立しています。アドレス A とアドレス B を接続するラティス関係は、両方が同じウォレットによって制御されている場合でも存在しません。の 公開鍵 1 つのトランザクションで公開されると、他のトランザクションに関する情報はまったく提供されません 公開鍵 同じユーザーが生成したものです。

MLWE 格子問題: 量子コンピューターがこれを解決できない理由

エラーを伴うモジュール学習問題は次のように機能します。 A 多項式リング上の秘密ベクトル s、および誤差ベクトル e 離散ガウス分布から引き出されたものであるため、挑戦者は区別する必要があります。 として + e 一様ランダムベクトルから。

この問題は、モジュール格子における最悪の場合の最短独立ベクトル問題 (SIVP) と同じくらい難しいと考えられます。 SIVP には悪用できる隠されたサブグループ構造がないため、Shor のアルゴリズムはこれを攻撃できません。 Grover のアルゴリズムは、基礎となる格子検索に対してわずかな速度向上しか提供しません。の 量子回復力 Kyber-768 の値は推測ではなく、NIST 標準化プロセス中の 7 年間にわたる国際的な暗号解析によって検証された数学的削減です。

のために 格子数学 暗号通貨では、これは次のことを意味します。 公開鍵 そして 秘密鍵 Kyber-768 では、古典的なブルート フォース攻撃と量子アルゴリズム攻撃の両方に対して指数関数的に拡張する計算バリアによって保護されています。キャプチャされたメタデータ、アーカイブされた暗号文、または記録された量は不要 公開鍵 キーの回復が可能になります。

メタデータの削除: 4 層の追跡防止

リンクを解除するには、強力な暗号化以上のものが必要です。サイドチャネル相関を通じてリンク可能性を再導入する可能性があるすべてのメタデータ チャネルを体系的に排除する必要があります。

SynergyXさん トランザクション署名 パイプラインは、メタデータ削除の 4 つの層を実装します。

レイヤ 1: 一時的な Kyber-768 キー ペア

すべてのトランザクションで新しい Kyber-768 が生成されます 公開鍵 / 秘密鍵 ペア。キー ペアは、署名セッションの間のみ存在します。放送後は儚い 秘密鍵 メモリから安全に消去されます。の 公開鍵 オンチェーンには、以前または将来のキーとの派生関係はありません。

レイヤ 2: SPHINCS+ 暗号化ソルト インジェクション

すべての SPHINCS+ 署名には、一意の 256 ビットが組み込まれています。 暗号ソルト。このソルトは、署名内のマークル ツリーのトラバーサル パスと WOTS+ チェーンの計算をランダム化します。同じものからの2つの署名 秘密鍵 計算上、異なる秘密鍵によって生成された署名と区別することはできません。

レイヤ 3: トランザクション構造の正規化

SynergyX はトランザクション構造を正規化し、フィールド順序、パディング パターン、またはエンコードの癖によるフィンガープリンティングを防ぎます。ウォレットの実装、オペレーティング システム、クライアントのバージョンに関係なく、すべてのトランザクションは同じようにシリアル化されます。統計的フィンガープリンティングは、トランザクション プール全体にわたって均一な分布を返します。

レイヤ 4: 時間的無相関化

トランザクションのブロードキャスト タイミングは、プライバシーを保護する遅延バッファを通じて署名時間から非相関化されます。トランザクションは、ブロードキャスト順序がランダム化される mempool ステージング ゾーンに入ります。ネットワーク監視者は、トランザクションの出現時間を署名エンティティの行動パターンと関連付けることができません。

暗号通貨の進化: 仮名台帳からリンク不可能な量子耐性のあるトランザクションまで

暗号通貨は、次の 3 つの異なる暗号時代を経て進歩してきました。

時代 1: 透明な台帳。 Bitcoin (2009)。パブリックブロックチェーン上のECDSA署名。すべてのトランザクションが表示されます。毎 公開鍵 永続。匿名性のみによるプライバシー - チェーン分析では簡単に無効になります。

時代 2: 難読化された台帳。 Monero (2014)、Zcash (2016)。リング署名、ステルス アドレス、ゼロ知識証明。計算による難読化によるプライバシー。大幅な改善ですが、Shor のアルゴリズムは最終的に粉砕される古典的な暗号化に基づいて構築されています。の 秘密鍵 おとりリングの背後とシールドされたプールは、量子の時代には回復可能になります。

時代 3: リンク不可能な量子復元力のあるトランザクション。 SynergyX。 SPHINCS+ ポスト量子デジタル署名アルゴリズム と 暗号ソルト。 Kyber-768 格子数学 キーのカプセル化。数学的 リンク解除可能性 プロトコルレベルで強制されます。 量子回復力 NIST標準化によって検証されています。現在、トランザクションをリンクできる古典的なコンピューターはありません。明日のトランザクションを解読できる量子コンピューターはありません。

これは漸進的な改善ではありません。これは進化上の断絶です。 Era 2 と Era 3 の間のギャップは、より優れたツールを使用してピッキングできるロックと、既存または今後存在するツールに関係なく、数学的に開けることが不可能なロックとの間のギャップです。

今収穫し、後の脅威を解読し、リンク解除が量子耐性を持たなければならない理由

国家情報機関は以下の規定の下で活動する。 今収集し、後で復号する (HNDL) 原則: 現在、すべての暗号化されたネットワーク トラフィックをキャプチャしてアーカイブし、量子コンピューターが動作可能になったときに復号化します。

暗号通貨にとって、HNDL は不可欠です。 2009 年以降のすべての Bitcoin トランザクション ブロードキャストは、シグナル インテリジェンス インフラストラクチャによってキャプチャされています。すべての Ethereum スマート コントラクト インタラクションはアーカイブされています。すべての Monero リング署名は、完全なネットワーク メタデータとともに記録されています。

量子コンピューターが ECDSA を破壊すると、アーカイブされたデータはすべて遡及的に透明になります。の 秘密鍵 17 年間にわたる「匿名」トランザクションが回復可能になったのです。履歴トランザクション グラフ全体は、ID にリンクされたフローに解決されます。

これが理由です リンク解除可能性 それなし 量子回復力 では不十分です。そして、なぜ非リンク性のない量子復元力が不完全なのか。

SynergyX はその両方を実現します。 Kyber-768 は、今日キャプチャされたキーのカプセル化トラフィックが量子復号化に対して永久に暗号化されたままであることを保証します。 SPHINCS+ は、計算の進歩に関係なく、トランザクション署名がリンク可能なパターンを明らかにしないことを保証します。 暗号ソルト 無制限の量子処理でも、署名相関分析によって暗号ノイズが返されることが保証されます。

敵はすべてを捕らえます。敵は何も解読しません。敵は何もリンクしません。

技術仕様: SynergyX トランザクション署名パイプライン

ECDSA チェーンがリンク不可能な量子復元署名を後付けできない理由

改修に対する建築上の障壁 リンク不可能なトランザクション署名 と 量子回復力 既存のブロックチェーンへの移行はエンジニアリング上の課題ではありません。それらは数学的に不可能です。

サインサイズ。 SPHINCS+-SHAKE-128 の署名は 7,856 バイトです。 Bitcoin の ECDSA 署名は約 72 です。 109x、Ethereum のブロック ガス制限と calldata の価格設定は 100 バイト未満の署名を前提としています。 SPHINCS+ を統合するには、ブロック構造、手数料経済性、および状態ストレージの根本的な再設計が必要です。変更により、既存のすべてのウォレット、取引所、スマート コントラクトとの下位互換性が失われます。

キーのカプセル化のオーバーヘッド。 Kyber-768 キーのカプセル化では、操作ごとに公開キーに 1,184 バイト、暗号文に 1,088 バイトが追加されます。一時的なアドレス指定の場合、このオーバーヘッドはトランザクションごとに増加します。 ECDSA の 33 バイト圧縮に最適化されたチェーン 公開鍵 スループットの低下なしにこの拡大を吸収することはできません。

レガシーキーが公開されました。 400 万を超える Bitcoin が、 公開鍵 チェーン上で永続的に公開されます (公開鍵に支払うアドレスと再利用される公開鍵ハッシュに支払うアドレス)。これら 公開鍵 ポスト量子アルゴリズムには移行できません。 秘密鍵 紛失、焼失、または死亡した所有者の所有物。量子攻撃者は、プロトコルのアップグレードに関係なく、これらの資金を枯渇させます。

決定論的なアドレス指定。 HD ウォレット導出 (BIP-32/44) は、数学的にリンクされたアドレス ツリーを作成します。個々のアドレスが量子後鍵に移行したとしても、導出構造によりアドレス間の関係が明らかになります。真実 リンク解除可能性 HD 派生を完全に放棄する必要があります。これは、エコシステム内のすべてのハードウェア ウォレット、すべての取引所統合、およびすべての回復ワークフローを破壊する変更です。

SynergyX は、最初から次のような機能を備えて構築されているため、これらの障壁をすべて回避します。 Kyber-768 キーのカプセル化、 SPHINCS+ トランザクション署名、そして基本的なプロトコル要件としての一時的なアドレス指定 - 古典的なアーキテクチャに後から付け加えられたものではありません。

結論：下げられない基準

数学を理解している人はしっかりしています。

リンク解除可能性 は機能ではありません。これは、によって強制される暗号化保証です。 SPHINCS+ 暗号ソルト、Kyber-768 格子数学、および一時的なキーの破壊。 量子回復力 はロードマップ項目ではありません。これは、7 年間にわたる国際的な敵対的暗号解析を経て、NIST FIPS 203 および FIPS 205 の標準化によって検証された数学的特性です。

トランザクションの署名 SynergyX は、現在存在するコンピューターや予見可能な将来に存在する量子コンピューターによってリンク、相関、クラスター化、または復号化できない出力を生成します。の 公開鍵 ～について何も明らかにしない 秘密鍵。署名は署名者について何も明らかにしません。メタデータはトランザクションについて何も明らかにしません。

これが暗号通貨の進化です。より速いブロックではありません。ガソリンは安くない。ガバナンストークンではありません。進化というのは、 あなたの取引はあなただけのものであるという数学的確実性 - そして、地球上のいかなる力も、計算の力も、それを変えることはできません。

古典的なチェーンには時代がありました。量子時代は、最初からそのために構築した人々のものです。