Aptos propone AIP-137 para introducir firmas post-cuánticas para una mayor seguridad

En Resumen

Aptos propuso AIP-137 para añadir firmas opcionales de transición post-cuántica SLH-DSA a nivel de cuenta, abordando los riesgos a largo plazo de la computación cuántica sin afectar las cuentas existentes.

La blockchain de capa 1 Aptos ha introducido la actualización de firma post-cuántica AIP-137, diseñada para habilitar opcionalmente el soporte a nivel de cuenta para firmas digitales post-cuánticas, abordando los riesgos potenciales futuros de la computación cuántica.

La propuesta no afecta las cuentas existentes y pretende implementar el esquema de firma basado en hash SLH-DSA, que está estandarizado bajo FIPS 205. AIP-137 sugiere SLH-DSA-SHA2-128s2 como la opción inicial de firma post-cuántica para las cuentas de Aptos, un esquema recientemente reconocido por NIST como seguro post-cuántico, confiando únicamente en la función hash SHA2-256 para seguridad clásica y cuántica.

Adopta un enfoque conservador para prepararse para la aparición de computadoras cuánticas criptográficamente relevantes (CRQCs), que podrían aparecer en los próximos cinco a cincuenta años. Su enfoque prioriza la seguridad sobre la eficiencia, manteniendo baja la complejidad de integración. SLH-DSA se considera ideal porque depende exclusivamente de funciones hash, ya confiables en el ecosistema de Aptos, en contraste con esquemas post-cuánticos más complejos que requieren salvaguardas clásicas adicionales y aumentan la complejidad de implementación.

Si se adopta, esta actualización requeriría que nodos completos, validadores, indexadores, carteras y SDKs y herramientas CLI de Aptos soporten la creación, gestión y verificación de estas nuevas firmas. Por el contrario, rechazar la propuesta podría dejar al ecosistema vulnerable a amenazas tecnológicas imprevistas, mientras que la aprobación permite a la gobernanza activar cuentas post-cuánticas según sea necesario, permitiendo a los usuarios migrar a su discreción.

Aptos evalúa opciones de firma post-cuántica, priorizando la seguridad

Aunque esquemas alternativos de firma post-cuántica pueden ofrecer tamaños de firma más pequeños y tiempos de verificación más rápidos, la familia SLH-DSA estandarizada en FIPS-2052 se considera la más conservadora desde una perspectiva de seguridad, ya que depende únicamente de la seguridad ya establecida de SHA2-256. Esto la convierte en una opción confiable para protegerse contra posibles ataques clásicos a esquemas que se asumen seguros post-cuánticos, como se vio en el pasado cuando esquemas candidatos como Rainbow, basados en criptografía multivariada, fueron vulnerados en hardware estándar a pesar de ser finalistas de NIST. Por ello, SLH-DSA resulta atractiva para los usuarios de blockchain que priorizan la máxima precaución y desean evitar confiar en suposiciones no probadas o en parámetros agresivos de esquemas post-cuánticos más eficientes pero menos establecidos.

De cara al futuro, Aptos también podría considerar soportar un esquema de la familia ML-DSA (FIPS-2045), que ofrece aproximadamente la mitad del tamaño combinado de clave pública y firma de SLH-DSA y tiempos de verificación más rápidos, superando a Ed25519. Sin embargo, su seguridad depende del problema de aprendizaje con errores (MLWE), que es menos conservador. Otra opción, Falcon, presenta un tamaño combinado de clave pública y firma de aproximadamente 1.5 KiB con velocidades de verificación comparables o superiores a Ed25519. Sus desventajas incluyen la dependencia de aritmética de punto flotante, que aumenta la complejidad de implementación, y suposiciones de seguridad basadas en la dificultad de SIS sobre reticulados NTRU, lo que la hace una alternativa menos conservadora.

Resumen de la línea de tiempo de firma post-cuántica con despliegue preliminar en devnet planeado para principios del próximo año

Un escenario es que una CRQC no surja en los próximos cinco años, pero un número significativo de usuarios de Aptos adopte el esquema SLH-DSA. Esto podría reducir temporalmente la eficiencia de la red, aunque el impacto es manejable: se pueden introducir esquemas post-cuánticos más eficientes y ajustar los costos de gas para SLH-DSA, incentivando la migración de usuarios. Alternativamente, si aparece una CRQC antes de lo previsto, los usuarios ya estarán usando el esquema post-cuántico o podrán hacer la transición rápidamente una vez que la amenaza sea evidente. En general, la propuesta ofrece el beneficio potencial de proteger la red contra sorpresas tecnológicas, con un riesgo relativamente bajo de afectar negativamente el rendimiento si se introducen rápidamente opciones post-cuánticas más rápidas.

La implementación sugerida incluye añadir soporte en la crate aptos-crypto, integrar lógica de verificación de firmas con control de funciones en el Aptos VM, actualizar el SDK de TypeScript para derivar claves de mnemónicos, ajustar la tarifa de gas, habilitar la gestión de claves en CLI, proporcionar soporte en el indexador y publicar documentación para desarrolladores. Aunque no hay urgencia inmediata de desplegar en redes principales en el próximo año, se apunta a un despliegue preliminar en devnet para principios del próximo año, permitiendo pruebas y adopción gradual.