Aptos Propõe AIP-137 Para Introduzir Assinaturas Pós-Quânticas Para Segurança Aprimorada

Resumidamente

Aptos propôs o AIP-137 para adicionar assinaturas pós-quânticas SLH-DSA opcionais ao nível da conta, abordando os riscos de computação quântica a longo prazo sem afetar as contas existentes.

A blockchain de camada 1 Aptos introduziu a atualização de assinatura pós-quântica AIP-137, projetada para habilitar opcionalmente o suporte a assinaturas digitais pós-quânticas ao nível da conta, enfrentando riscos potenciais futuros provenientes da computação quântica.

A proposta não afeta as contas existentes e pretende implementar o esquema de assinatura baseado em hash SLH-DSA, que é padronizado sob FIPS 205. O AIP-137 sugere o SLH-DSA-SHA2-128s2 como a opção inicial de assinatura pós-quântica para contas Aptos, um esquema recentemente reconhecido pelo NIST como seguro contra ataques quânticos, confiando exclusivamente na função hash SHA2-256 para segurança clássica e quântica.

Adota uma abordagem conservadora para se preparar para o surgimento de computadores quânticos criptograficamente relevantes (CRQCs), que podem surgir dentro dos próximos cinco a cinquenta anos. Seu foco prioriza a segurança em detrimento da eficiência, mantendo a complexidade de integração baixa. O SLH-DSA é considerado ideal porque depende exclusivamente de funções hash, já confiáveis no ecossistema Aptos, em contraste com esquemas pós-quânticos mais complexos que requerem salvaguardas clássicas adicionais e aumentam a complexidade de implementação.

Se adotada, essa atualização exigiria que nós completos, validadores, indexadores, carteiras, SDKs e ferramentas CLI do Aptos suportassem a criação, gestão e verificação dessas novas assinaturas. Por outro lado, rejeitar a proposta poderia deixar o ecossistema vulnerável a ameaças tecnológicas imprevistas, enquanto a aprovação permite que a governança ative contas pós-quânticas conforme necessário, possibilitando aos usuários migrar a seu critério.

Aptos avalia opções de assinatura pós-quântica, priorizando a segurança

Embora esquemas alternativos de assinatura pós-quântica possam oferecer tamanhos menores de assinatura e tempos de verificação mais rápidos, a família SLH-DSA padronizada em FIPS-205( é considerada a mais conservadora do ponto de vista de segurança, pois depende exclusivamente da segurança já estabelecida do SHA2-256. Isso a torna uma escolha confiável para proteger contra possíveis ataques clássicos a esquemas considerados seguros contra ataques quânticos, como aconteceu no passado, quando esquemas candidatos como Rainbow, baseados em criptografia multivariada, foram quebrados em hardware padrão, apesar de serem finalistas do NIST. Portanto, o SLH-DSA é atraente para usuários de blockchain que priorizam máxima cautela e desejam evitar confiar em suposições não testadas ou configurações paramétricas agressivas de esquemas pós-quânticos mais eficientes, porém menos estabelecidos.

Olhando para o futuro, o Aptos também poderia considerar o suporte a um esquema da família ML-DSA )FIPS-2045(, que oferece aproximadamente metade do tamanho combinado de chave pública e assinatura do SLH-DSA e tempos de verificação mais rápidos, superando o Ed25519. No entanto, sua segurança depende do problema de aprendizado com erros )MLWE, que é menos conservador. Outra opção, o Falcon, apresenta um tamanho combinado de chave pública e assinatura de aproximadamente 1,5 KiB, com velocidades de verificação comparáveis ou superiores ao Ed25519. Seus pontos fracos incluem dependência de aritmética de ponto flutuante, o que aumenta a complexidade de implementação, e suposições de segurança baseadas na dificuldade do problema SIS sobre reticulados NTRU, tornando-o uma alternativa menos conservadora.

Esboçando a linha do tempo da assinatura pós-quântica com implantação preliminar em devnet planejada para início do próximo ano

Um cenário é que um CRQC não surja nos próximos cinco anos, mas um número significativo de usuários do Aptos adote o esquema SLH-DSA. Isso poderia temporariamente reduzir a eficiência da rede, embora o impacto seja gerenciável: esquemas pós-quânticos mais eficientes podem ser introduzidos e os custos de gás para o SLH-DSA ajustados para incentivar a migração dos usuários. Alternativamente, se um CRQC aparecer mais cedo do que o esperado, os usuários já estarão usando o esquema pós-quântico ou poderão fazer a transição rapidamente assim que a ameaça se tornar evidente. No geral, a proposta oferece o benefício potencial de proteger a rede contra surpresas tecnológicas, com um risco relativamente baixo de afetar negativamente o desempenho se opções pós-quânticas mais rápidas forem introduzidas prontamente.

A implementação sugerida inclui adicionar suporte na crate aptos-crypto, integrar lógica de verificação de assinatura com recurso de porta na VM do Aptos, atualizar o SDK TypeScript para derivar chaves a partir de mnemônicos, ajustar o preço do gás, habilitar gerenciamento de chaves via CLI, fornecer suporte ao indexador e publicar documentação para desenvolvedores. Embora não haja urgência imediata para implantação nas redes principais dentro do próximo ano, uma implantação preliminar em devnet está prevista para início do próximo ano, permitindo testes e adoção gradual.