Firma ibrida delle transazioni su QoreChain, versione 1

Stato: stabile. Si applica alla corsia Native (Cosmos SDK) di qorechain-vladi (mainnet) e qorechain-diana (testnet). Fonte: spec/hybrid-signing-v1.md.

Riepilogo

Una transazione ibrida è un normale TxRaw del Cosmos SDK firmato due volte dallo stesso account:

1. una firma ML-DSA-87 (FIPS 204), trasportata all'interno del body della transazione come opzione di estensione /qorechain.pqc.v1.PQCHybridSignature;
2. una firma secp256k1 SIGN_MODE_DIRECT sul body finale, in TxRaw.signatures.

La rete verifica entrambe. Sulla corsia Native la rete richiede per impostazione predefinita la firma ML-DSA-87 (HybridSignatureMode = Required, un parametro a livello di chain); a parte un piccolo insieme di messaggi esenti, come quelli che registrano o mantengono la chiave ML-DSA-87 dell'account, una transazione che ne è priva viene rifiutata.

Chiavi

Chiave	Algoritmo	Dimensione
Classica	secp256k1 (account secp256k1: indirizzo = RIPEMD160(SHA256(chiave compressa)); account eth_secp256k1: indirizzo = ultimi 20 byte di KECCAK256(chiave non compressa))	chiave pubblica compressa da 33 byte
Post-quantistica	ML-DSA-87, id algoritmo 1	chiave pubblica 2592 byte, firma 4627 byte

La chiave pubblica ML-DSA-87 deve essere registrata per l'account con MsgRegisterPQCKeyV2 prima che le transazioni ibride si verifichino (vedi Registrazione). In alternativa, una transazione può incorporare la chiave pubblica nell'estensione (campo 3) per registrarla al primo utilizzo.

L'estensione

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
}

Viene aggiunta a TxBody.extension_options (campo 1023) come google.protobuf.Any con type_url = "/qorechain.pqc.v1.PQCHybridSignature" e la codifica protobuf come value. Un body deve portare esattamente una di queste estensioni.

Sign-bytes

Sia B0 la codifica protobuf canonica del TxBody senza l'estensione PQC (ogni altro campo ed estensione mantenuti, in ordine) e A i byte di AuthInfo esattamente come trasmessi. BE32/BE64 sono lunghezze senza segno in big-endian.

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

A una data altezza, una rete verifica esattamente una forma. Entrambe le reti pubbliche verificano v2 dai rispettivi aggiornamenti v3.1.98 / v3.2.0 (mainnet: v3.2.0 all'altezza 2,981,742); qualsiasi altra rete verifica v2 fin dal genesis. v1 serve solo per riprodurre le firme create prima di quelle altezze. Un client può chiedere a un nodo quale forma verifica leggendo /cosmos/upgrade/v1beta1/applied_plan/{v3.1.98|v3.2.0}.

La firma ML-DSA-87 è ML-DSA.Sign(sk, signBytes, ctx = ""). La rete accetta sia la variante deterministica sia quella hedged; QoreSign firma per impostazione predefinita in modo deterministico (FIPS 204, rnd = 32 byte a zero), così le firme sono riproducibili rispetto ai vettori pubblicati.

Ordine delle operazioni

1. Codifica B0 e A (commissione, limite di gas e informazioni del firmatario sono fissati a questo punto).
2. Calcola i sign-bytes e la firma ML-DSA-87.
3. Aggiungi l'estensione a B0, nell'ordine canonico dei campi (dopo le extension_options esistenti, prima di non_critical_extension_options), ottenendo il body finale B.
4. Firma SignDoc { body_bytes = B, auth_info_bytes = A, chain_id, account_number } con secp256k1: SHA-256 per gli account secp256k1, KECCAK-256 per gli account eth_secp256k1; r || s da 64 byte, low-S.
5. Trasmetti TxRaw { B, A, [classical signature] }.

La firma classica copre l'estensione; la firma ML-DSA-87 copre tutto il resto del body e le informazioni di autenticazione, commissione inclusa. Nessuna delle due firme firma se stessa.

Registrazione

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

Campo	Numero	Valore
sender	1	l'account qor1
public_key	2	chiave pubblica ML-DSA-87
algorithm_id	3	1
ecdsa_pubkey	4	la chiave secp256k1 compressa da 33 byte dell'account; deve derivare in sender
key_type	5	hybrid
proof_of_possession	6	firma ML-DSA-87 sul messaggio seguente

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

La transazione di registrazione è firmata solo con la chiave classica. Una chiave pubblica la cui parte t1 (dal byte 32 in poi) è interamente zero viene rifiutata, perché le sue firme possono essere falsificate.

Altre corsie

• Corsia EVM: le transazioni Ethereum non hanno un campo per un'estensione, quindi non portano alcuna firma ML-DSA-87. Un account con una chiave ML-DSA-87 registrata può aprire dalla corsia Native una finestra di autorizzazione EVM limitata (altezza di scadenza, numero massimo di transazioni, valore massimo). Vedi Wallet EVM: finestra di autorizzazione.
• Corsia SVM: non ancora aperta sulla rete.

Vettori di test

vectors/qoresign-v1.json, campo hybridTx, fornisce un body, le informazioni di autenticazione e il numero di account con i sign-bytes attesi, le firme, il body finale e il TxRaw per entrambe le versioni. Vedi Vettori di test.