PQFabric：一种可抵御经典与量子攻击的许可链
密码学与安全
2020-12-24 v3
摘要
Hyperledger Fabric 是构建许可分布式账本平台的著名且灵活的解决方案。访问控制与身份管理依赖于成员服务提供者（Membership Service Provider, MSP），其密码学接口仅处理用于认证的标准 PKI 方法：RSA 与 ECDSA 经典签名。此外，MSP 颁发的凭证可能仅使用一种签名方案，将凭证相关功能绑定于经典单签名原语。RSA 与 ECDSA 易受量子攻击，目前正进行后量子标准化过程以确定量子安全的直接替代方案。在本文中，我们提出重新设计 Fabric 的凭证管理流程及相关规范，以纳入混合数字签名，使用一种经典与一种量子安全签名来抵御经典和量子攻击。我们创建了 PQFabric，一种集成了 Open Quantum Safe（OQS）库的具混合签名的 Fabric 实现。我们的实现提供完整的密码敏捷性，能够执行向混合量子安全区块链的实时迁移，并为每个节点选择任何现有 OQS 签名算法。我们对 PQFabric 与每个 NIST 候选及替代算法进行了比较基准测试，揭示出长公钥与签名导致哈希时间增加，有时可与消息签名或验证本身耗时相比。这是区块链向后量子签名迁移中一个新颖且潜在重要的问题。
引用
@article{arxiv.2010.06571,
title = {PQFabric: A Permissioned Blockchain Secure from Both Classical and Quantum Attacks},
author = {Amelia Holcomb and Geovandro C. C. F. Pereira and Bhargav Das and Michele Mosca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.06571},
year = {2020}
}