Google hướng tới chữ ký hậu lượng tử

Google Theo Đuổi Chữ Ký Hậu Lượng Tử

Google Tink là một kho mã nguồn mở để tích hợp các phương pháp mật mã. Nó sử dụng các phương pháp hay nhất để giảm rủi ro và đơn giản hóa việc tích hợp mã. Hiện tại, nó hỗ trợ Golang Java, C++, Python và Objective-C. Vì Java được hỗ trợ tốt trên các thiết bị Android, nên mã đã được tích hợp vào một loạt các ứng dụng, bao gồm Google Pay.

Một trong những phương pháp tiêu chuẩn mà chúng ta sử dụng trong mật mã là ký một tin nhắn bằng khóa riêng tư và chứng minh chữ ký bằng khóa công khai. Do đó, nếu Bob có một cặp khóa, anh ta sử dụng khóa riêng tư của mình để ký tin nhắn, và sau đó Alice sẽ chứng minh rằng Bob là người đã ký nó, bằng cách sử dụng khóa công khai của Bob. Nó cũng sẽ chứng minh rằng tin nhắn không bị Eve thay đổi.

Chúng ta sử dụng phương pháp này trong nhiều ứng dụng. Một ví dụ là trong các giao dịch chuyển Bitcoin và nơi Bob ký một giao dịch để trả cho Alice một số lượng Bitcoin nhất định. Anh ta ký giao dịch này bằng khóa riêng tư của mình (nằm trong ví của anh ta), và sau đó thêm nó, cùng với khóa công khai của mình, vào blockchain. Bất kỳ ai muốn kiểm tra việc chuyển tiền sẽ kiểm tra chữ ký bằng khóa công khai của Bob.

Bây giờ, hãy xem cách Google Tink tạo mã chữ ký số. Mặc dù chúng ta có thể sử dụng ECDSA, EdDSA và RSA với Google Tink, một phương pháp mạnh mẽ sau lượng tử sử dụng ML-DSA. Cụ thể, nó sử dụng ML-DSA-65, có mức bảo mật 192-bit. Sau đó, chúng ta có thể sử dụng khóa riêng tư của cặp khóa để ký một tin nhắn bằng phương thức sign():

 params, _:=  mldsa.NewParameters(mldsa.MLDSA65, mldsa.VariantNoPrefix)

 manager := keyset.NewManager()

 keyID,_ := manager.AddNewKeyFromParameters(params)

 manager.SetPrimary(keyID)

 privKey, _ := manager.Handle()

Chúng ta có thể tạo một trình ký mới với khóa riêng tư:

signer, _ := signature.NewSigner(privKey)

signatureBytes, _ := signer.Sign(message)

và sau đó tạo khóa công khai và xác minh chữ ký:

pubKey, _ := privKey.Public()

verifier, _:= signature.NewVerifier(pubKey)

Một mẫu chạy hiển thị chữ ký cho một tin nhắn có nội dung “Testing 123” và cho một chữ ký bị cắt ngắn, là:

Message: Testing 123

Signature (truncated to 100 bytes): a56ea8ccb87de8db79e3cdfd06c6f99de36c67799d4ca4d04335306f08514852921b0b4e3654a0c62785ab5014f8c19f1b1916bcae53bc96a19b6e8197e640613faaa296457ae1daebbe572e7c894c71e5e9a2697ce99a1fe84dbd48f9ee6c85b60c0f9594abe75242b51a44c7a50401a01585f8253a8e0a4a0d6879861caa6ea3b215806b4287afded72407467612ab44fb3dce1d2ddb0ffec28485451b98ba0e2e57f7765ca39d4054af7096cb6b5618c6792bf3e93d76425aa24cd62732936b05cb11381f551d
Signature size: 3309 bytes

Private Key: primary_key_id:451338756  key_info:{type_url:"type.googleapis.com/google.crypto.tink.MlDsaPrivateKey"  status:ENABLED  key_id:451338756  output_prefix_type:RAW}

Public Key: primary_key_id:451338756  key_info:{type_url:"type.googleapis.com/google.crypto.tink.MlDsaPublicKey"  status:ENABLED  key_id:451338756  output_prefix_type:RAW}

Chúng ta có thể thấy rằng kích thước chữ ký của ML-DSA là 3.309 bytes. Về cặp khóa, chúng ta có khóa riêng tư của mình ở định dạng RAW là:

Private Key (first 150 characters) [key_data:{
type_url:"type.googleapis.com/google.crypto.tink.MlDsaPrivateKey" 
value:"\x12 \x8f\xb8dwHT\"\xf64\x0e\xbd\x17\xa9p9}~\xde\xc6??B\x87~\x99\xb2\x91C\xa7:b\x8d\x1a\xa7\x0f\x12\xa0\x0f\x9a\xd1D\xaf\x11%\x1e/%!\xdbNd\xf6/\x03\xbc\xbd\x870#.!\xabp\x9d\x8b~{\x8drE%\x1f\x00`i\xebzF\x16\x857m\xe4\x12;\x03ǝ\xe94Y\xde7\xbf\xefX^\x97\xcf15C\xa0L\x9f{\xbd\x92c\xd8-Q>\xbc\x9a<'\x97\xacA\x19\xe2\x92\x1avffL\xb7$`\xfe\x159S\xa4ȴB\xd7\xcej\xc0\xb1\x7f¸L\xe2p\x9a͖\x1d]\xc1Ԩ\xfa%\xe9\xc8md\xbc4~\xcd/`\xc3'\x0b\xa7\xba\x942tA\x93\xbc\xca\xf6\x87\x82s\xd6\xcf\x1c3'N\xe2S\x9b?\xacb\xb6\xfe\xdd6\xefm%\t\x12)\xc7\x14+OƖ:\xc8U顔\xa8\xady\xa5Ƅۯ\xee\x08:\x87\xa3M\x80\x07\xebђ\x88\x7f\xf2A\x07\x86}\x86\x94Z\xf9Ǡ4+\x1ag\"\x9f&\xb85\xbb\xe8\xce\x15\x97\xd6*\xb4\xa1\xe5\\1\xff\x95\xeeO]\xffݫg\x1d\xf9\xb7\x1a\xfdRf+\x90\x19\x96\xca\x14=\xbc\x95\xdc;\xef\x93\xc5Q\xae\x9c!\xcf'\x83)΋\xb3s\x81|o\xa7zo\x0b\xec\xc5\x14\xc6S:\x1b\x8c\xbe\xd2'\xc0\xd6d\x96pIF\x97\xa6l\x88\x0e\xa7\x1e\x02\r\x01L\x9c\xfb\rT\xef\xfffo\x8b^\xa6\xfcd+\x88\x7f\xe8E\x06\x93\xcc/Е\xb7\xf7\x17\x8c\xa5\xaf\x9f\x1bXZh\x985\x1cV\xfe\xce\xd4\x01\x98\x1f\xbe\x0fG\xc3%:\x8b\xfcg\x9c*pXn@Y\xd6\xd7\xd6\xe9X\x0e\xc3\x1d\xd5ݫ]\xeb\x1cW\xe7K\xbf5a3\xb2\x13\xd80}V1h\xa6o\x06`W\xc4?|\xfc\xd7\xe3\x9cc1t\xb2\xae\xf6N\xa0\x91pys+e\xe70\xf4\xe4hNy\xa6I\x95\xfb]\xd2p\x9c\x90^C%\x96օ\xadR۸\xbd%\xf4\xa2\xed\xe7\x7f\x93B(\xeaUjG\x19\r\xd0ɾ\x19\xe7\xc9\xd9}\xe4b\xf6\x12*\x05gy8\x15\xb5ι)\xaa\xe6\xe6\xc9ѕ\x17H$8b\xc6\xe3Ǘ\x9e\x94o\x9f)\x1c\xee]l\xb4\xc4P\xe0\xf9\x89\x15\xd0k\xdcH`\xb0\x92~y匳\xa3\xaf\x82-r\x0eY\x80\xc3;\xe0\x14\x04\xb4\x17v\xe2\xd1EV\x13%Q\x14\xee\xf2{1*or\x8c\x9c\xcf\x1cp|\x9b\x07\x85\x8d/\nF\xd3\x07Ҩ\x9af\xe290\x95\x80\x18\x10\x80V\x0b\x02w)\x8cU\x15\xa2\xa1\rn\x0e\x84\x04\x96\x97\x18\x1d\x00\xe0\xdf\xfe\xbcu\x9eI\xa5\x95a\x12ۍ\xd7Rr\xd4\xfa\xaa\x86\x18\x8a\xbdW\xdf\xfa\xb8N\x05\x92߶\x15¸\xa3t\xdbE/\x90\xeb\x81Ycx\xe9+\xb5\xf2\x05,ddz3k\x8b\xaf\x0bL\xd0ށ\xady\xc1yw\x80\x10\xd1ə\xedĤ\xc08\x0c\xb8\x1e\xc1\x0c/@\xf6\xf2\x1d\xd4\xfel诣\x98|r\xd8\x00[\x9c\x96\xf3\xabbx\x10\x16\x8c\xdcr*\x0b\xf9\x1f\xea\x84\xfcw|-\x86\xbf\t4\xea\xf0H\xbf\x95z.q\x02$\x8ei\x92J\xc1\x1b\x05\x94\nD\\\xb5\x1aD\x82\x1f\x17\xcfh\x8acA\xd6\x17\xe4\xa0\t矙\xddc$\xb6X@\xb9P\x16;^\x9a\xf1\xb3>\x18\xe7\x14\xb5rU\x86\x9d]q\xa6\xf5\xa4\xa4GkVw\xd7\xebv\x18\x13Q\xb2H8-\x83\x97\xbbM\xc5\xe8+@X/\xbe\xf0\xef\xec:\xe3\xa8N.a\x16\x0f\xb9\x00\xc9l^v\xac\x99\xebf9'%f\xe40\xe5\x934d\x9d-\x9eٙ\xff\xc2J\xbb+!ĻA\x16\xe9\x881\x9c\xab\x80\xfe\xd3\x10\xf1 \x8bn\xcf\xf0ょE5\x96U\xb5\x98(\x967\xfb\xa7\xa8B\xfb\xaaG\xaaz\x0c\x16_\xb8\x94\x93\x983\xfa\xe0W\x19\xc4gH\xef2\xe2FE\xfb\xc0\x8e@\"\x19\xb3\x87\"\xfe7p\xfb\xc9e\x9aoYh\xac-Uz\xeb\x8a\xf7\xaa|\xeb.\x91\x96w\tv\x98\xa4\xefN*\xa4\xfc\xd2s\xcbT\xa4\xbe\x16٤\x18$g\xc9󔕨m \ x19\xfd\x83\xf58\x94\xd1\xd1x\xbcȁM^\x9e\x1b\xf8\xacec\xf6$HQ\\w\xc1,\n\xf2Ό\xb0\xca\xc1(\xf0\xa12.\x9a\x82\xcc\xdb\xd0}}Hv`iU\x91\xcb^\x1e\\\xe2\xa4z\xe2gkˣ\\\xf7\xf3L+qc\x90멺t\xfd\xb9\x08\xce7\raA\x1f\xa3\xb5\xdf\x7fZ\x07O\xfa\xb1\x92\x9aaH\x15\x10r\x80!\xadt\xa9{\x0f܌JP\x7ft\x198\x95\xbc\x85\xa2D\xe3֊\r\x94\xdcg\x1a\x13\xff\xb72$\x97\xee\x9c;#Ɓij\x93\xce^+\x14\xb5Z\x05n\xdaR\xd1\xd9z\xea\xf9\t\xd0^\xf3k\x96$\xb7\x00A\xafLA\xc0\xf3\xbe\x05\xe6oE\x17\x07B<^\xe4)\xf3+l\xa2S\xa9\xe5UM\xa6)Wi\xf9=\x96\x84\xa9\x0f\x1f{Ij\x10\xac\xb5\xbc\x87қ~J\xebr\xa5/\xe0W\xd7\x0ee\xd5\x10g\x94\x96\xfcO\xb9\xcfΑqh\x94-)\xd5\x1a)\xb5K)5ysN\x82\xf8c\xc1>\xf9`r\xe2\xab\xec\xcf3fF\xa8\x11Lz\x84\x8a<;S\xdb*\x9b\x8f\xef\xe1-亾&\x0b\x14\xb0)k\xe9\xd4\xf3l-\xba\x13\x8cp\xde\xd9\x06\xf6\xd4\x1cf\r=\xc6/i\xc4\x02\x96g\xad\xdf\xc1\\$e\x02I\x1c\xbd\\',\xed\xa2wޯ\x15\x10\x85\x1a\x97~@\xe4\x1d\x8a|\x13}*\\\xfb[U\x12\\@\xd1\x19ecT\xf1\xfa\xbc\x89+\xfe\x18Te,\xd1\xd2h\xa0^\xef\xb7\xc0\x91\x82V]\x9bX,F\x14\x8f\xa6\xb0\xe9ͤT\x0f\xf3U\xf4.(>\x96\x01\xb3HRP\xac\x02\xba\x1e\x89\xe3\x0b$\xf4|\xf3\x98\x1c\xb6l\x07\x879\x9ezgk\x8f\x8b\x0e߀G\xd3\x15\xbeYV\x89\xfa\x13\x83j\xea\xbf\xe0z=\xda\x00`\x9b\xee=і|\x88\x98\x8e\x8a\x05LI\n$\x00\xa3or(\x99\xabs\xb9K0\x8f\xd7\x07\x8a\xb2\xfb\xb1B0\xcd\xc4\x12N\x0f\xc6h\x7fc\x0fEe\x03\xaey׾\x8b\xc1LE\x0eKd\xf5\x9d\xe3]\x18h\x91\x1d!\xfe\x8c\xb5\xc7\xc9\xf3\x1e\x1a%\xbd\xfc(\xe1\x11\x10ο;\xf5\xf8\xae\xb9d\xb9\xb8y`\x0f\xa7EtU\xba$\xa8\x19\x82N~\xad7\x17\xd7\x02`\x8d\x06\x97_ÿ\xa9\xf7\xf0\x9b\x9f\x0b\xb8\x11\xe4\xc6\xd0\x04\x90\x99\xac\x81\xcbC\x84\x15\xcd\xcch\xb36`u\x84\xbd\xc0R\x04\xd6\xee\xa47\xc3\x7f\xed\xfb3\xe36\xb4\x05\xdea]\x1b\x1cn=\xef0\x11\xaa\xdc(\xa7.\xe0F=b^s-\xfb\x1d&\xfb\x15\x07\x869\xab\x96U#\xaa\t\xf7\x14\x1eCؔ\xcfw\xfb\xa7S\x9dT\x17\xb7\x99Y&\x9a+\xae\x9a}A\r4z\xfd\x9d6\t\re\x16\xe3\xa5\r)\xe1\xe9\xf3\xf8\xa0\xce\x1b\x16\xd3cD-7\x1bK\xf6\x9d\xd7\t[\xfcQv\x08\xe8q\x8f\x1b\xefa\x12\x14'\x18P\x81:\x7f\xa2;\xb6\xc8\x13\xc5\xeb\xbd\xd2\xd9as\xa5(g\x9d\xd4\x02G\xbd\x0f5\xbd\xf3\xafj\x94\x0cװ\x81\x9aX\xbb\x88(\x1f\xa9\xc1ˋ%k\xa0y@\x95Y\x02d\xe9z4Tg\xce_ܦu\xd7\n)ܲf\x98\x80\x8f6%\xd0\x1c\xd6\x17\x0b\xb1\rN\xc2M@iw\xc8\x03\xf5\xdaYR\x7f\x84\xd1\x0eĎ\xd1\xc6ϯ\xeb\xa2\x03A\xb5\xeez\xa3\xce\xca\x00\xe9|\x94\rڀ\xe5ϟA\x99^\xcaNo\xf3)\xf0}\xfd\xd6:\x80\x83\xb4&\xaeWxZ\xa2G\x01\x19\xab\x14z\x9aR \xa9i\x0f\xcd\xc4Z\t\x83\xa1r\xb6eٰ\x07l\x06\xab\xe2\x88\xe5Z^ I\xeeǀ\xe4K\xb9*{+\xfb,\x9b\x84\x95u\xb5\x07\x02\xa0\x0cL\xd9\x0c\xedC\xe78s#\xa65\x05F4\x07\x93\xfc\xbdМ\xcc\xf0xQ@E\xe9\x1a\x02\x08\x01" 
key_material_type:ASYMMETRIC_PRIVATE} 
status:ENABLED key_id:113708819 
output_prefix_type:RAW]:

và khóa công khai là:

[key_data:{type_url:"type.googleapis.com/google.crypto.tink.MlDsaPublicKey" 
value:"\x12\xa0\x0f\x9a\xd1D\xaf\x11%\x1e/%!\xdbNd\xf6/\x03\xbc\xbd\x870#.!\xabp\x9d\x8b~{\x8drE%\x1f\x00`i\xebzF\x16\x857m\xe4\x12;\x03ǝ\xe94Y\xde7\xbf\xefX^\x97\xcf15C\xa0L\x9f{\xbd\x92c\xd8-Q>\xbc\x9a<'\x97\xacA\x19\xe2\x92\x1avffL\xb7$`\xfe\x159S\xa4ȴB\xd7\xcej\xc0\xb1\x7f¸L\xe2p\x9a͖\x1d]\xc1Ԩ\xfa%\xe9\xc8md\xbc4~\xcd/`\xc3'\x0b\xa7\xba\x942tA\x93\xbc\xca\xf6\x87\x82s\xd6\xcf\x1c3'N\xe2S\x9b?\xacb\xb6\xfe\xdd6\xefm%\t\x12)\xc7\x14+OƖ:\xc8U顔\xa8\xady\xa5Ƅۯ\xee\x08:\x87\xa3M\x80\x07\xebђ\x88\x7f\xf2A\x07\x86}\x86\x94Z\xf9Ǡ4+\x1ag\"\x9f&\xb85\xbb\xe8\xce\x15\x97\xd6*\xb4\xa1\xe5\\1\xff\x95\xeeO]\xffݫg\x1d\xf9\xb7\x1a\xfdRf+\x90\x19\x96\xca\x14=\xbc\x95\xdc;\xef\x93\xc5Q\xae\x9c!\xcf'\x83)΋\xb3s\x81|o\xa7zo\x0b\xec\xc5\x14\xc6S:\x1b\x8c\xbe\xd2'\xc0\xd6d\x96pIF\x97\xa6l\x88\x0e\xa7\x1e\x02\r\x01L\x9c\xfb\rT\xef\xfffo\x8b^\xa6\xfcd+\x88\x7f\xe8E\x06\x93\xcc/Е\xb7\xf7\x17\x8c\xa5\xaf\x9f\x1bXZh\x985\x1cV\xfe\xce\xd4\x01\x98\x1f\xbe\x0fG\xc3%:\x8b\xfcg\x9c*pXn@Y\xd6\xd7\xd6\xe9X\x0e\xc3\x1d\xd5ݫ]\xeb\x1cW\xe7K\xbf5a3\xb2\x13\xd80}V1h\xa6o\x06`W\xc4?|\xfc\xd7\xe3\x9cc1t\xb2\xae\xf6N\xa0\x91pys+e\xe70\xf4\xe4hNy\xa6I\x95\xfb]\xd2p\x9c\x90^C%\x96օ\xadR۸\xbd%\xf4\xa2\xed\xe7\x7f\x93B(\xeaUjG\x19\r\xd0ɾ\x19\xe7\xc9\xd9}\xe4b\xf6\x12*\x05gy8\x15\xb5ι)\xaa\xe6\xe6\xc9ѕ\x17H$8b\xc6\xe3Ǘ\x9e\x94o\x9f)\x1c\xee]l\xb4\xc4P\xe0\xf9\x89\x15\xd0k\xdcH`\xb0\x92~y匳\xa3\xaf\x82-r\x0eY\x80\xc3;\xe0\x14\x04\xb4\x17v\xe2\xd1EV\x13%Q\x14\xee\xf2{1*or\x8c\x9c\xcf\x1cp|\x9b\x07\x85\x8d/\nF\xd3\x07Ҩ\x9af\xe290\x95\x80\x18\x10\x80V\x0b\x02w)\x8cU\x15\xa2\xa1\rn\x0e\x84\x04\x96\x97\x18\x1d\x00\xe0\xdf\xfe\xbcu\x9eI\xa5\x95a\x12ۍ\xd7Rr\xd4\xfa\xaa\x86\x18\x8a\xbdW\xdf\xfa\xb8N\x05\x92߶\x15¸\xa3t\xdbE/\x90\xeb\x81Ycx\xe9+\xb5\xf2\x05,ddz3k\x8b\xaf\x0bL\xd0ށ\xady\xc1yw\x80\x10\xd1ə\xedĤ\xc08\x0c\xb8\x1e\xc1\x0c/@\xf6\xf2\x1d\xd4\xfel詣\x98|r\xd8\x00[\x9c\x96\xf3\xabbx\x10\x16\x8c\xdcr*\x0b\xf9\x1f\xea\x84\xfcw|-\x86\xbf\t4\xea\xf0H\xbf\x95z.q\x02$\x8ei\x92J\xc1\x1b\x05\x94\nD\\\xb5\x1aD\x82\x1f\x17\xcfh\x8acA\xd6\x17\xe4\xa0\t矙\xddc$\xb6X@\xb9P\x16;^\x9a\xf1\xb3>\x18\xe7\x14\xb5rU\x86\x9d]q\xa6\xf5\xa4\xa4GkVw\xd7\xebv\x18\x13Q\xb2H8-\x83\x97\xbbM\xc5\xe8+@X/\xbe\xf0\xef\xec:\xe3\xa8N.a\x16\x0f\xb9\x00\xc9l^v\xac\x99\xebf9'%f\xe40\xe5\x934d\x9d-\x9eٙ\xff\xc2J\xbb+!ĻA\x16\xe9\x881\x9c\xab\x80\xfe\xd3\x10\xf1 \x8bn\xcf\xf0ょE5\x96U\xb5\x98(\x967\xfb\xa7\xa8B\xfb\xaaG\xaaz\x0c\x16_\xb8\x94\x93\x983\xfa\xe0W\x19\xc4gH\xef2\xe2FE\xfb\xc0\x8e@\"\x19\xb3\x87\"\xfe7p\xfb\xc9e\x9aoYh\xac-Uz\xeb\x8a\xf7\xaa|\xeb.\x91\x96w\tv\x98\xa4\xefN*\xa4\xfc\xd2s\xcbT\xa4\xbe\x16٤\x18$g\xc9󔕨 m \x19\xfd\x83\xf58\x94\xd1\xd1x\xbcȁM^\x9e\x1b\xf8\xacec\xf6$HQ\\w\xc1,\n\xf2Ό\xb0\xca\xc1(\xf0\xa12.\x9a\x82\xcc\xdb\xd0}}Hv`iU\x91\xcb^\x1e\\\xe2\xa4z\xe2gkˣ\\\xf7\xf3L+qc\x90멺t\xfd\xb9\x08\xce7\raA\x1f\xa3\xb5\xdf\x7fZ\x07O\xfa\xb1\x92\x9aaH\x15\x10r\x80!\xadt\xa9{\x0f܌JP\x7ft\x198\x95\xbc\x85\xa2