Firma híbrida de transacciones en QoreChain, versión 1

Estado: estable. Se aplica al carril nativo (Cosmos SDK) de qorechain-vladi (mainnet) y qorechain-diana (testnet). Fuente: spec/hybrid-signing-v1.md.

Resumen

Una transacción híbrida es un TxRaw ordinario de Cosmos SDK firmado dos veces por la misma cuenta:

1. una firma ML-DSA-87 (FIPS 204), transportada dentro del cuerpo de la transacción como la opción de extensión /qorechain.pqc.v1.PQCHybridSignature;
2. una firma secp256k1 SIGN_MODE_DIRECT sobre el cuerpo final, en TxRaw.signatures.

La red verifica ambas. En el carril nativo la red exige por defecto la firma ML-DSA-87 (HybridSignatureMode = Required, un parámetro de toda la cadena); salvo un pequeño conjunto de mensajes exentos, como los que registran o mantienen la clave ML-DSA-87 de la cuenta, una transacción sin ella es rechazada.

Claves

Clave	Algoritmo	Tamaño
Clásica	secp256k1 (cuentas secp256k1: dirección = RIPEMD160(SHA256(clave comprimida)); cuentas eth_secp256k1: dirección = últimos 20 bytes de KECCAK256(clave sin comprimir))	clave pública comprimida de 33 bytes
Post-cuántica	ML-DSA-87, id de algoritmo 1	clave pública 2592 bytes, firma 4627 bytes

La clave pública ML-DSA-87 debe registrarse para la cuenta con MsgRegisterPQCKeyV2 antes de que las transacciones híbridas se verifiquen (consulta Registro). En cambio, una transacción puede incrustar la clave pública en la extensión (campo 3) para registrarla en el primer uso.

La extensión

package qorechain.pqc.v1;

message PQCHybridSignature {
  uint32 algorithm_id   = 1; // 1 = ML-DSA-87
  bytes  pqc_signature  = 2; // 4627 bytes
  bytes  pqc_public_key = 3; // optional, 2592 bytes
}

Se añade a TxBody.extension_options (campo 1023) como google.protobuf.Any con type_url = "/qorechain.pqc.v1.PQCHybridSignature" y la codificación protobuf como value. Un cuerpo debe llevar exactamente una extensión de este tipo.

Sign-bytes

Sea B0 la codificación protobuf canónica del TxBody sin la extensión PQC (se conservan, en orden, todos los demás campos y extensiones) y A los bytes de AuthInfo exactamente como se difunden. BE32/BE64 son longitudes enteras sin signo en big-endian.

v1 = BE32(len(B0)) || B0 || BE32(len(A)) || A
v2 = "qorechain-pqc-hybrid-v2" || BE64(len(chain_id)) || chain_id || v1

Una red verifica exactamente una forma a una altura dada. Ambas redes públicas verifican v2 desde sus actualizaciones v3.1.98 / v3.2.0 (mainnet: v3.2.0 en la altura 2,981,742); cualquier otra red verifica v2 desde el génesis. v1 solo hace falta para reproducir firmas hechas antes de esas alturas. Un cliente puede preguntar a un nodo qué forma verifica leyendo /cosmos/upgrade/v1beta1/applied_plan/{v3.1.98|v3.2.0}.

La firma ML-DSA-87 es ML-DSA.Sign(sk, signBytes, ctx = ""). La red acepta tanto la variante determinista como la hedged; QoreSign firma de forma determinista por defecto (FIPS 204, rnd = 32 bytes cero) para que las firmas sean reproducibles frente a los vectores publicados.

Orden de las operaciones

1. Codifica B0 y A (la comisión, el límite de gas y la información del firmante quedan fijados en este punto).
2. Calcula los sign-bytes y la firma ML-DSA-87.
3. Añade la extensión a B0, en el orden canónico de campos (después de las extension_options existentes, antes de non_critical_extension_options), lo que da el cuerpo final B.
4. Firma SignDoc { body_bytes = B, auth_info_bytes = A, chain_id, account_number } con secp256k1: SHA-256 para cuentas secp256k1, KECCAK-256 para cuentas eth_secp256k1; r || s de 64 bytes, low-S.
5. Difunde TxRaw { B, A, [classical signature] }.

La firma clásica cubre la extensión; la firma ML-DSA-87 cubre todo lo demás del cuerpo y de la información de autenticación, incluida la comisión. Ninguna de las dos firmas se firma a sí misma.

Registro

MsgRegisterPQCKeyV2 (type URL /qorechain.pqc.v1.MsgRegisterPQCKeyV2):

Campo	Número	Valor
sender	1	la cuenta qor1
public_key	2	clave pública ML-DSA-87
algorithm_id	3	1
ecdsa_pubkey	4	la clave secp256k1 comprimida de 33 bytes de la cuenta; debe derivar a sender
key_type	5	hybrid
proof_of_possession	6	firma ML-DSA-87 sobre el mensaje siguiente

"qorechain-pqc-pop-v1|" + chain_id + "|" + algorithm_id + "|" + sender + "|" + lowercase_hex(public_key)

La propia transacción de registro se firma solo con la clave clásica. Se rechaza una clave pública cuya parte t1 (bytes 32 en adelante) sea toda cero, porque sus firmas pueden falsificarse.

Otros carriles

• Carril EVM: las transacciones de Ethereum no tienen campo para una extensión, por lo que no llevan firma ML-DSA-87. Una cuenta con una clave ML-DSA-87 registrada puede abrir desde el carril nativo una ventana de autorización EVM acotada (altura de expiración, máximo de transacciones, valor máximo). Consulta Carteras EVM: ventana de autorización.
• Carril SVM: aún no está abierto en la red.

Vectores de prueba

vectors/qoresign-v1.json, campo hybridTx, da un cuerpo, la información de autenticación y el número de cuenta con los sign-bytes esperados, las firmas, el cuerpo final y el TxRaw para ambas versiones. Consulta Vectores de prueba.