Проект новой схемы цифровой подписи, постквантовый криптографический механизм «Гиперикум»
Основанная на мета-схеме SPHINCS+ схема без сохранения состояния, использующая в качестве базового криптографического преобразования отечественную хэш-функцию ГОСТ 34.11 , а также реализующая ряд оптимизаций

Авторы: сотрудники QApp
Общее описание

  • Конструкция — развитие XMSS
  • Hash -> WOTS+С -> hypertree -> FORS+С -> SPHINCS+
  • Мета-схема: возможна реализация на основе любой криптографической хэш-функции — выбран Стрибог
  • Стойкость сводится к свойствам базовой хэш-функции

Характеристики с предварительным выбором параметров для 256-битовой классической стойкости:
  • открытый ключ: 64 байта;
  • секретный ключ: 128 байтов;
  • подпись: 18292...58460 байтов
Результаты работы
В течение 2021-2022 года сотрудники QApp в рамках деятельности подгруппы ТК26 проводили разработку схемы цифровой подписи «Гиперикум» на основе хэш-функций:
  • Концепция
    Проработана общая концепция и варианты модификаций схемы. Предложено название схемы и бренд
  • Стойкость
    Получено строгое доказательство стойкости
  • Реализация
    Подготовлена реализация на языке C
  • Стандартизация
    Начаты работы по подготовке пакета документов
    по стандартизации
Что происходит сейчас
  • Продолжается работа над двумя проектами схем цифровой подписи
  • Обоснование необходимости стандартизации схем
Возможные модификации
Ограничение на константность по времени на уровне спецификации
Оптимизации на уровне спецификации:
Модификации базовой хэш-функции — например, не добавлять в аргументы функции сжатия длину сообщения;
Увеличить размерность дерева до небольшой степени двойки: 4 или 8;
Оптимизировать структуры данных под архитектуру современных процессоров.
Сжатие подписи
(Mikhail Kudinov, Andreas Hülsing, Eyal Ronen, Eylon Yogev, 2022: https://eprint.iacr.org/2022/778)
Потоковая работа с минимальными требованиями памяти







Параллелизация на уровне спецификации
Концепция названия и бренда алгоритма
Новые криптографические алгоритмы сейчас принято называть в честь объектов флоры и фауны, например «Крыжовник» или «Кузнечик».

По этой же логике и было выбрано название «Гиперикум»
Зверобо́й (лат. Hypericum) — род цветковых растений семейства «Зверобойные».

Также название является отсылкой к криптографическому термину «гипер-дерево» (= алгоритм на основе гипер-дерева, hyper tree cryptography).