Technical whitepaper avy amin'ny Nymchat

Ny fifanarahana Post-Quantum Key ao amin'ny Nymchat

Ny famoahana ny fanalahidy ML-KEM-768 amin'ny Nostr tsy misy lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry ny lisitry.

Ny fanampian'ny fifanakalozan-teny post-quantum amin'ny mpitoraka hafatra dia matetika tsy olana amin'ny kriptografiana. Ny primitives dia voajanahary ary misy ny library. Ny ampahany sarotra dia fa ny mpandray anjara tsirairay dia mila Ny faharoa Ity lahatsoratra ity dia mamaritra ny fomba Nymchat mamaly izany - avy aiza ny fanalahidy faharoa, ny fomba ahafahany mahatratra ny olona izay mila azy, ary inona no ahafahana mitaky ny interface momba ny vokatra - ary, ao amin'ny fizarana farany, inona no vokatra tsy miaro.

Ity pejy ity dia nadika amin'ny milina mba hahamora kokoa. Ny original amin'ny teny anglisy no dikan-teny mihatra.

1Ny olana

Ny hafatra manokana dia voasoratra amin'ny NIP-44, izay manana antsasaky roa azo ampahany. Ny antsasaky izay mampihetsi-po ny teny tsotra - ChaCha20 miaraka amin'ny HMAC-SHA256 tag, voasoratra amin'ny alalan'ny Ny HKF (Ny RFC 5869) - tsy voahelingelina amin'ny fomba mahomby amin'ny solosaina kvanta; ny algorithm Grover dia miditra amin'ny fanamafisana amin'ny fotodrafitrasa mifanohitra amin'ny fanalahidy simetrika, ary ny bit 256 dia mandray izany. Manaiky ny eo amin'ny fanalahidy dia ny elliptic-tsipika Diffie-Hellman mihoatra Ny tsirairay amin'izy ireo dia 256k1, ary ny algorithm Shor dia mamaha ny logaritma miavaka mivantana. Ny famerenana ny fanalahidy iray manokana avy amin'ny mpiara-miasa amin'ny ankapobeny dia mamoaka ny tsiambaratelo tsirairay izay nateraky ny fanalahidy.

Ny fandrahonana izany no mamorona dia tsy voafetra mandra-pahatongan'ny milina toy izany. Ny mpanohitra amin'ny fitehirizana dia afaka manoratra ny soratra amin'izao fotoana izao ary mamantatra azy rehefa tonga ny fahaiza-manao. Na inona na inona nalefa amin'izao fotoana izao izay mbola manan-danja dia efa voahelingelina. Ity no fanafihana manokana ny fifanakalozan-kevitra taorian'ny fahavoazana, ary izany no antony tsy afaka miandry ny asa mba hananganana ny milina.

1.1 Ny fanontaniana amin'ity lahatsoratra ity dia mamaly

Ny fanamafisana dia fantatra tsara: mihazakazaka ny fametrahana ny fanalahidy post-quantum miaraka amin'ny fifanakalozan-kevitra klasika, ka ny mpampihorohoro dia tsy maintsy manaisotra ny roa ireo mba hamaky na inona na inona.Ny mpandray anjara 203Izany dia miteraka olana avy hatrany amin'ny famoahana:

Ny NPUB dia manana ny tenany manokana. Azonao atao ny mamaky azy amin'ny taratasy, mamaky azy amin'ny feo, na mamantatra azy avy amin'ny efijery, ary izany no zava-drehetra ilain'ny olona rehetra mba hamantatra anao. Ny ML-KEM-768 Public Key dia 1,184 bytes. Tsy afaka mamaky azy amin'ny feo mahery izy, tsy mifanaraka amin'ny anaran'ny mpampiasa, ary tsy anisan'ny QR code afa-tsy ny fahalalana izay 32 bytes ihany.

Ny ampahany sarotra kokoa dia fa ny fanalahidy faharoa dia miteraka olana telo samihafa, ary ny sisa amin'ity taratasy ity dia tena valiny amin'izy ireo:

• Azonao atao ny manolo-tena. Ny fanalahidy izay tsy azonao jerena amin'ny tsindry iray dia ny karazana zavatra iray ataon'ny mpanafika amin'ny tenany manokana. Ny fizarana 4 dia mampifandray azy amin'ny maha-izy azy io amin'ny fanambarana, izay mamaritra izany.
• Tsy maintsy mifanaraka amin'ny fitaovana iray amin'ny mpampiasa. Ny kaonty mitovy amin'ny finday sy ny solosaina dia tsy maintsy mampiseho ny fanalahidy mitovy, na ny hafatra voasambotra amin'ny iray dia tsy afaka misokatra amin'ny hafa.
• Mety ho very izany. Ny fanalahidy dia navoaka avy amin'ny tsiambaratelo, ka izay tena tsy maintsy mitoetra dia io tsiambaratelo io - ary tsy misy zavatra hafa no mamorona azy amin'ny alalan'ny famolavolana.

2Ny famolavolana ny fetra

Ny fepetra efatra dia namorona ny valiny, ary manakana ny ankamaroan'ny famolavolana mazava alohan'ny hanoratra code.

1. Raha kely araka izay azo atao ny zava-miafina. Ny tsirairay fanampiny dia fomba hafa hamonoana ny tantara, ary ny olona izay mahalala ny hamonjy ny nsec dia tsy mahalala ny hamonjy na inona na inona hafa. Ny fizarana 3.1 dia mampiseho izany tsy azo atao mivantana - ny fanalahidy post-quantum avy amin'ny nsec dia tsy manome fiarovana post-quantum amin'ny ankapobeny - noho izany ny famolavolana dia mandany tena iray ary tsy misy bebe kokoa: ny singa iray amin'ny fitaovana fanalahidy, niteraka indray mandeha isaky ny maha-izy azy, noforonina amin'ny endrika mitovy amin'ny nsec sy amin'ny toerana mitovy, ka izay rehetra mahalala ny fomba hamonjy ny iray dia mahalala ny hafa.
2. Tsy misy ny fahefana. Tsy misy mpizara izay azo itokisana mba hilaza izay fanalahidy ananan'ny iza. Ny mpizara toy izany dia lasa ny toerana izay azo alefa ny hafatra.
3. Maro ny fitaovana, iray ny fahatakarana. Na inona na inona fitaovana manan-danja misy dia tsy maintsy mitovy amin'izy rehetra, ary ny lalana izay mitondra azy dia tsy tokony ho azo jerena amin'ny mpanohitra izay miaro ny endri-javatra.
4. Tsy ny fifanarahana. Ny fifanakalozan-tena rehetra ao amin'ny andian-tsarimihetsika amin'ny “iza no fanamafisana anao?” dia sehatra iray izay azonao atao amin'ny mpanafika mba hampihorohoro ny safidy mahery vaika.

3Ny tsiambaratelo tsy miankina

Ny fanapahan-kevitra mahery vaika dia ny ML-KEM decapsulation key dia voafafa avy amin'ny fitaovana fototra izay tsy misy tombontsoa ho an'ny daholobe.

pqRoot   = 32 bytes from a CSPRNG, generated ONCE per identity

seed     = HKDF-Expand(
               HKDF-Extract(salt = "nym-pq-root-v2", IKM = pqRoot),
               info = "mlkem768/epoch/" || epoch,
               64 bytes)

(ek, dk) = ML-KEM-768.KeyGen(seed)

Ny loharano dia omena amin'ny mpampiasa toy ny hoe ny nsec: Ary ny 32 Ao anaty fitafiana vita amin'ny lamba. nympqNoho izany dia mamaky toy ny nympq1…, hita eo anoloan'ny nsec ao amin'ny sarin'ny fahazoan-dàlana ao ambadiky ny mitovy fampahafantarana fifandraisana, kopia amin'ny mitovy fanaraha-maso, tsy tafiditra sy tsy nandefa na aiza na aiza amin'ny mazava.

Ny solika dia voafetra amin'ny sehatra amin'ny tanjona, ka tsy misy tsiambaratelo hafa afaka mahazo ny ankamaroan'ny fanalahidy mitovy. epoch Ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana (Section 9).

3.1 Nahoana ny fanalahidy dia tsy azo avy amin'ny fanalahidy

Ny famolavolana mazava dia ny famokarana ny keypair avy amin'ny tsiambaratelo izay efa manana ny mpampiasa:

seed = HKDF(salt = "…", IKM = nsec)          // do not do this

Izany dia mahaliana noho ny antony efatra, izy ireo rehetra dia tena marina: tsy misy vaovao ho an'ny fiarovana, satria ny nsec efa ny fiarovana; ny fitaovana tsirairay manaiky amin'ny fanorenana, tsy misy protocol synchronization mba handeha ratsy; iray famoahana fampahafantarana ho an'ny identity dia mazava ho azy fa marina, satria ny fitaovana dia tsy afaka manaiky momba ny fanalahidy; ary ny fanalahidy misy alohan'ny na oviana na oviana na oviana na oviana na oviana na oviana, ka ny mpanjifa dia afaka mametraka zavatra ho azy manokana amin'ny voalohany.

Ny tombontsoa efatra dia tsy misy dikany, noho ny antony iray. Ny algorithm Shor mihazakazaka amin'ny nbub navoaka ny nsec. Ny famokarana voan'ny voan'ny voan'ny voan'ny nsec. Noho izany, ny mpifaninana izay mandrava ny antsasaky ny kilasy dia mamorona ny antsasaky ny post-quantum amin'ny alalan'ny fandefasana ny HKDF mitovy amin'ny hafa rehetra mihazakazaka. Mihazakazaka ny famokarana-tsarimihetsika-tsarimihetsika taorian'ny - ny iray mampidi-doza ny endri-javatra dia misy hanakana - ny fanalahidy avy amin'io fomba io dia tsy manampy na inona na inona.

Ny fehezan-dalàna faharoa amin'io fitsipika io dia miasa toy ny voalohany. Ny tsiambaratelo nateraky ny fahaleovantenan'ny mpampiasa eo amin'ny fitaovana ao anatin'ny hafatra NIP-44 mahazatra dia ny tsy fahombiazana mitovy amin'ny dingana fanampiny: ny mpanohitra dia manoratra ity hafatra ity amin'izao fotoana izao ary mamerina ny fanalahidiny amin'ny farany, ary ny fototry dia mihena.

3.2 Ny fidirana amin'ny fitaovana hafa amin'ny mpampiasa

Ny fepetra 3 ao amin'ny fizarana 2 - ny fahatakarana iray, ny fitaovana maromaro - dia tsy azo ampy amin'ny aritmetika eto, satria ny zava-drehetra dia ny hoe ny fanalahidy dia tsy fiantraikany amin'ny zavatra rehetra izay efa mizara ny fitaovana. nympq1… Ny code dia ny tenany.

Ny loharanom-baovao dia aseho toy ny nympq1… miaraka amin'ny nsec, ary ny fitaovana faharoa dia manaiky ny tafiditra ao amin'ny sehatra iray ihany. Izany no rafitra manontolo. Ny fitaovana izay tsy nomena ny code dia tsy afaka mandray anjara, izay voalaza ao amin'ny fizarana 4.2.

Ny fitsipika ao amin'ny andininy 3.1 dia milaza fa tsy afaka mandeha amin'ny alàlan'ny fanodinana mahazatra fotsiny ny loharano, ary ny mekanisma rehetra izay hahatonga izany ho ara-toekarena - manara-maso izany amin'ny alalan'ny relay, manamboatra izany amin'ny fanalahidy - dia manitsakitsaka izany.

Ny endrika dia mamela toerana ho an'ny lalana voafafa: ny rakitra dia mety mitondra lisitry ny voafafa, tsirairay amin'ny AEAD blob eo ambanin'ny fanalahidy ny mpampiasa dia afaka mamerina amin'ny fitaovana hafa - passkey PRF output, ohatra. nympq1… Ity lahatsoratra ity dia mampahafantatra anareo hoe inona ny vidiny amin'ny andininy 10.1.

Ny rakitra dia mitoetra ao amin'ny sehatry ny fametrahana azy manokana, nymchat-pq-rootNa dia tsy mitondra fako aza dia manao ny asa ilaina: ny fahatongavany dia ny fomba ahafahan'ny fitaovana faharoa mahafantatra fa ity fahatongavany ity efa manana loharanon-tsakafo ity, izay manakana azy tsy hitarika ny mpifaninana iray (Section 3.3).

3.3 Fahazavan'ny taranaka sy ny fananany

Ao amin'ny boot, mitazona ny fahatakarana maharitra, ny mpanjifa dia miasa amin'ny fe-potoana manaraka:

1. Tsidiho ny misy nymchat-pq-root Ny rakitra.
2. Ny rakitra hita, ary ity fitaovana ity dia afaka manala izany - handray izany ary mampahafantatra izany fahalalana izany ho toy ny fahaiza-manao aorian'ny quantum.
3. Ny rakitra hita, ary ity fitaovana ity dia tsy afaka manala azy - Aza mamorona loharano vaovao, ary aza mamoaka fanazavana na inona na inona. Manoro hevitra ny mpampiasa mba hampifandray ity fitaovana ity amin'ny alàlan'ny fametrahana ny nympq1… ny code avy amin'ny fitaovana izay efa manana azy.
4. Tsy misy rakitra - mamorona loharanon-tsakafo, mamoaka ny rakitra, manambara ary mampiseho ny nympq1… ny code ho an'ny mpampiasa indray mandeha mba hahafahany mamonjy azy.

Ny dingana fahatelo dia dingana izay mora ny mandika, ary izany no antony mahatonga ny soratra ho voasoratra fa tsy voatery ho amin'ny fampiharana tsirairay. Ny fitaovana roa izay manapa-kevitra ny hiteraka loharanon-karena tsirairay dia mamokatra loharanon-karena roa tsy miankina amin'ny maha-olona iray, ary izany no tsy fahombiazana ity fametrahana ity mba hisorohana.

4Ny fampahafantarana ny fahaiza-manao

Ny antsasaky ny ankamaroan'ny ankamaroan'ny keypair avy amin'ny tranonkala dia navoaka ho toy ny adiresy Ny tsirairay 01 zava-nitranga — karazana 30078, voasoratra anarana nym-pq:

{
  "kind": 30078,
  "tags": [
    ["d", "nym-pq"],
    ["t", "nym-pq"],
    ["expiration", "<unix seconds>"]
  ],
  "content": {
    "v":     2,
    "alg":   "mlkem768",
    "nym":   1,
    "epoch": 0,
    "pk2":   "<base64url ML-KEM-768 encapsulation key>",
    "exp":   <unix seconds>,
    "devices": [ ... ]
  }
}

Addressable dia midika fa ny relay mitazona zava-nitranga iray isaky ny (kind, pubkey, d-tag), ka ny republish dia manolo ny fampahafantarana teo aloha ao amin'ny toerana. Ny tsirairay dia noho izany dia manana taratasy iray amin'izao fotoana izao, izay mahatonga ny “hitsidika ny fanalahidin'i Alice ” iray tokana tsy misy dikany fa tsy lisitry ny fifanarahana.

Ny fanambarana dia mandray andraikitra. Ny zava-nitranga dia voasoratra amin'ny fanambarana fanalahidy, noho izany ny fanambarana “io ML-KEM fanalahidy io dia an'io npub” io dia tena mafy tahaka ny npub ihany. Ny fanovàna ny fanalahidy hafa dia mitaky ny fametrahana fanambarana secp256k1. Ny mpanafika izay afaka manao izany dia tsy mila manahy ny KEM.

Tapitra ny fampahafantarana. Ny andro fahafito NIP-40 Ny famaranana, navoaka indray isaky ny 24 ora, dia mitahiry ny tatitra momba ny mpanjifa izay mbola mihazakazaka fa tsy izay teo aloha.

Ny fampahafantarana tsy hita dia heverina toy ny iray izay tsy nitondra fanalahidy: ny mpiara-miasa dia mandefa NIP-44 mahazatra, izay afaka mamaky ny mpampiasa tsirairay, ary ny mpanjifa dia manohy ny fifanakalozan-kevitra post-quantum amin'ny fifandraisana manaraka, rehefa mamoaka indray. Noho izany, ny fiarovana mandritra ny herinandro mihoatra noho ny herinandro dia miankina amin'ny fiarovana ny hafatra nalefa nandritra ny fialan-tsasatra - izy ireo dia voasoratra amin'ny fomba mahazatra fa tsy misy fiantraikany amin'ny quantum-resistant - ary tsy misy vola hafa.

Raha tsy misy iray, ny rakitra dia mihoatra noho ny fanalahidy antsoiny: ny fitaovana izay voafafa, reset, na manana ny lohany voafafa dia mamela torolàlana ho an'ny rakitra tsy misy olona manana intsony, ary ny hafatra nalefa eo ambany dia ho very tsy misy fahadisoana amin'ny lafiny iray. fito andro manakana ity varavarankely ity, ary mamela ny relay hiditra ny rakitra amin'ny tenany fa tsy miankina amin'ny mpanjifa hahatsapa.

Ny sehatra fanalahidy dia mitondra ny anaran'ny format. Ny sehatra dia pk2, ary ny isa dia ampahany amin'ny fifanarahana fa tsy ny famolavolana: izy no anaran'ny format ny loharano azo ampiasaina amin'ny. Ny mpamaky izay tsy mahatakatra ny sehatra dia manapa-kevitra ny “Nymchat client, tsy misy Post-quantum key” ary mandefa ny NIP-44 mahazatra, izay afaka mamaky ny fidirana tsirairay. Izany no lalana tsy fahombiazana marina, ary mendrika ny milaza amin'ny fitsipika ny format numbering misy mba hampiharana: ny fitakiana fahafahana tsy fantatra dia tsy maintsy mandoa fiarovana, tsy misy fandefasana. Ny fanalahidy izay tsy afaka mampiasa ny mpiara-miasa dia ratsy kokoa noho ny tsy misy fanalahidy amin'ny rehetra, satria ny

4.1 Ny tsy fahampian'ny dia manan-danja, ary voamarina telo

Ny antsipiriany mahafinaritra fa manan-danja: ny fampahafantarana dia navoakan'ny mpanjifa Nymchat tsirairay, fa tsy ny mpanjifa izay afaka manaraka ny Quantum, ary ny sehatry ny fanalahidy dia tsy misy safidy.

Ny fampahafantarana tsy misy fanalahidy dia fanambarana voasoratra fa ny mpandefa mihazakazaka ny Nymchat, izay mamela ny fandefasana fandefasana hivoaka ny lalana fandefasana ny vavahadin-tserasera izay tsy maintsy ahitana ho an'ny olona izay tsy azony fantatra.

4.2 Ny fitaovana izay tsy afaka misokatra ny loharanon-tsakafo dia tsy mihaino

Izany no mahatonga ny famolavolana rakitra tokana miasa, ary izany ihany koa no mahatonga ny fitaovana tsy mifandray ho mampidi-doza raha mamoaka. Ny fitaovana izay nanambara ny fanalahidin'ny fanalahidin'ny tenany dia handresy ny rakitra tena izy ary haniraka ny mpiara-miasa tsirairay mba hamitaka amin'ny fanalahidin'ny fanalahidin'ny fitaovana hafa tsy afaka misokatra.

Noho izany, ny fitaovana izay mahalala ny lohany dia misy fa tsy afaka misokatra azy dia tsy mamoaka fampahafantarana amin'ny ankapobeny. Tsy tafavoaka izy ary tsy voasambotra avy amin'ny fampiharana: mbola mamaky ny hafatra rehetra izay manana ny fanalahidy ary mbola mandefa amin'ny fomba mahazatra, raha toa ka manasa ny mpampiasa mba hampifandray azy.

5Ny fikarohana sy ny fanapahan-kevitra amin'ny fandefasana

Ny mpanjifa dia mianatra ny fanalahidin'ny mpiara-miasa amin'ny fomba roa. Ny fisoratana anarana maharitra dia ahitana ny olona izay tena mifandray amin'ny mpampiasa - fifanakalozan-kevitra misokatra sy mpikambana ao amin'ny vondrona - noho izany ny fampahafantarana azy ireo dia tonga toy ny hetsika mahazatra. Ho an'ny mpiara-miasa nihaona voalohany, ny fanontaniana iray dia mihazakazaka amin'ny fandefasana fotoana, voafetra amin'ny 2.5 segondra; raha tsy mamaha, ny hafatra dia lasa kilasy, izay ny fitondran-tena izay nisy talohan'ny nanampy ny post-quantum fa tsy fomba vaovao.

Ny mpampiasa izay mifandray amin'ny fitaovana vaovao, na izay mandeha avy amin'ny navigateur-plugin-login ho any amin'ny toeram-pitsaboana, dia lasa post-quantum afaka mid-conversation, ary ny mandrakizay cached “no” dia hitazona azy ireo amin'ny klasika encryption mandritra ny fiainana ny fampahafantarana.

5.1 Nahoana no tsy misy fanafihana ambany

Ny fanapahan-kevitry ny routing dia mihena amin'ny fanontaniana iray:

pq = (we hold a signed, unexpired ML-KEM key for this recipient)

Tsy misy fifanarahana ny fahaiza-manao, tsy misy lisitry ny algorithms izay azo antoka, ary tsy misy sehatra iray izay afaka manavaka ny mpanafika mba hampihorohoro ny lalana mahery vaika. MAHAVONONA Ny fomba tsy fahombiazana amin'ny fampahafantarana voafetra na voafetra dia ny hafatra dia mandeha mahazatra - ny status quo alohan'io endri-javatra io - fa tsy fa ny hafatra hybrid dia voafehin'ny zavatra azo alaina.

Ny mifanohitra koa dia mitandrina ary manan-danja kokoa: ny mpanjifa dia mandefa hybrid Ny Rehefa mitazona ny fanalahidy, ary mitazona ny fanalahidy dia porofo ny mpandray dia afaka mandrakotra. Tsy misy toe-javatra izay mandefa hafatra post-quantum ho an'ny olona izay tsy afaka mamaky azy.

6Ny fanorenana hybrid

Nymchat dia tsy manolo ny NIP-44. Tsy voafafa ny NIP-44 encryption text dia ny sehatra anatiny, ary ny ML-KEM dia manala ny AEAD ivelany manodidina azy:

inner = nip44_encrypt(plaintext, conversation_key(sender, recipient))

info  = "nymchat-pq2" || sender_secp_pk || recip_secp_pk || kem_ct || recip_kem_pk
prk   = HKDF-Extract(salt = "nymchat-pq2-v1", IKM = kem_ss)
key   = HKDF-Expand(prk, info || "key",   32)
nonce = HKDF-Expand(prk, info || "nonce", 12)

outer = ChaCha20-Poly1305(key, nonce, plaintext = inner, aad = info)

payload = "pq2." || base64url(kem_ct) || "." || base64url(outer)

Ny ankapobeny dia tsy maintsy averina ihany koa ny tsiambaratelo mba hahafantarana ny hafatra: ny ambaratonga ivelany dia manome teny an-tsoratra NIP-44 ihany, ary ny fanokafana dia mila ny ECDH kilasy. Ny mpanohitra quantum izay mandroaka ny secp256k1 dia mahazo ny fanalahidy anatiny ary mbola miatrika ML-KEM; ny fihenan'ny ML-KEM dia manapaka ny ambaratonga ivelany ary mamela ny NIP-44 miorina.

• kem_ss Tsy misy na inona na inona ao amin'ity famaritana ity mandray ny vokatry ny ECDH voajanahary, izay mitranga ao amin'ny fizarana 6.1.
• kem_ct, recip_kem_pk ary ny ankamaroan'ny fanalahidy dia mifandray amin'ny angon-drakitra mifandray, noho izany dia mifandray amin'ny tranokala marina izay niteraka azy.

Ny rakitra ML-KEM amin'ny mpandray dia maharitra, fa ny hafatra tsirairay dia mitondra lahatsoratra tsy miankina ary noho izany dia tsy miankina kem_ssIzany no mahatonga ny famantarana ny nonce fa tsy ny famantarana ny feo: Mifototra amin'ny ChaCha20-Poly1305 Izany dia vita amin'ny alalan'ny fampiasana indray (key, nonce) mpifaninana, ary eto ny fanalahidy dia vaovao ho an'ny hafatra tsirairay, ka tsy misy mpifaninana afaka mamerina.

6.1 Nahoana no mitoetra amin'ny sehatra samihafa

Ny safidy dia ny mampifangaro ireo tsiambaratelo roa ireo amin'ny tsiambaratelo iray ihany ary handefa izany amin'ny NIP-44:

ck = HKDF-Extract(salt = "…",
                  IKM  = ecdh_x || kem_ss || …)          // do not do this

Izany fanorenana izany dia mitovy amin'ny kriptografia. Misy olana iray momba ny rafitra: mila ecdh_x, ny x-koordinate voajanahary avy amin'ny output ECDH, toy ny fitaovana fototra - ary ny fanitarana navigateur (NIP-07) na ny firaketana lavitra (NIP-46Manatanteraka ny NIP-44 amin'ny anaran'ny antsoina ary miverina ny soratra an-tsoratra, izay ny dingana manontolo amin'ny fametrahana ny fanalahidy any amin'ny toerana izay tsy afaka mahazo ny fampiharana.

Ny fanodinana ny tsiambaratelo dia manakana ny fidirana tsirairay izay mitazona ny fanalahidy ao amin'ny firaketana, izay midika fa ny mpampiasa tsara indrindra, ary tsy misy asa amin'ny famerenana ny fanalahidy dia afaka manova izany. Ny fanodinana dia manala ny fitoviana: ny NIP-44 dia mitoetra tanteraka ary noforonina amin'ny zavatra rehetra mitazona ny fanalahidy, anisan'izany ny firaketana, raha ny antsasany KEM dia voamarina avy amin'ny code recovery izay mitazona mivantana ny mpanjifa.

Ny vidin'ny fandefasana dia lava, ary tsy kely izany. Ny famoahana teny ML-KEM dia 1,088 bytes ary mihazakazaka amin'ny hafatra tsirairay, base64url-coded amin'ny endrika 1,451; ny AEAD ivelany dia manampy ny 16 byte Poly1305 tag ary manitatra ny NIP-44 mahasoa ny ampahatelony. Ny hafatra 50 marika dia mitombo avy 176 bytes ho 1,712, ary ny 2000 marika iray avy 2,820 ka hatramin'ny 5,238. Ny tany dia manodidina ny 1,5 KB isaky ny hafatra na inona na inona kely ny hafatra, izay ny vidin'ny ny fametrahana vaovao isaky ny fotoana fa tsy mampiasa indray ny tsiambaratelo.

6.2 Ny famaritana ny tenany

Ny pq2. Ny prefix dia mahatonga ny fampielezan-kevitra amin'ny ampahany: dia mamaritra ny tenany, ka ny mpanjifa dia misafidy ny lalana fampiharana amin'ny fanadihadiana ny saram-pandraharahana, fa tsy amin'ny fitokisana ny tag na mahatsiaro izay manohana ny mpiara-miasa. Ny mpamaky izay tsy mahatakatra ny prefix dia tsy manokatra izany saram-pandraharahana izany fa tsy mamaky ratsy izany, ary ny hafatra voasambotra alohan'ny antoko roa dia afaka manao ny post-quantum azo jerena toy ny NIP-44 mahazatra tsy misy famindrana.

6.3 Ny lafiny roa amin'ny vovoka fanomezana

A NIP-17 Ny hafatra manokana dia a NIP-59 gift wrap: feo tsy voasambotra, voasambotra ambanin'ny fanalahidin'ny mpandefa (faha-13) ary avy eo voasambotra ambanin'ny fanalahidin'ny fandefasana navoakan'ny hafatra (faha-1059). Ao amin'ny fidirana izay mitana ny fanalahidin'ny mpiserasera mivantana, ny Nymchat dia mampihomehy ny lafiny roa, tsirairay amin'ny endri-javatra manokana.

Ny famantarana dia nateraky ny famantarana toy ny NIP-44 mahazatra - ny fampiharana dia tsy mahita ny fanalahidy izay mamorona azy - noho izany dia tsy azo hybridized eo amin'ny toerana. Izany dia tsy mahazo vola amin'ny fanafihana amin'ny resaka: ny famantarana dia azo jerena fotsiny amin'ny alalan'ny fipetrahana, ary ny famantarana dia izay mitahiry ny mpijery. Ny mpanohitra mitahiry ny fifamoivoizana voasoratra dia tsy maintsy manimba ny ML-KEM alohan'ny ho hita ihany koa ny famantarana hamely.

7Ny fifandraisana amin'ny vondrona sy ny fitehirizana ampahany

Ny hafatra ao amin'ny vondrona dia tsy lahatsoratra tokana iray. Ny teny tokana dia mitovy amin'ireo mpikambana tsirairay, ka ny kopia tsirairay dia voasokafana amin'ny fanalahidy ML-KEM an'ilay mpikambana. Ny mpikambana izay namoaka ny fanalahidy dia mahazo fanapahana hybrid; ny mpikambana izay tsy mahazo fanapahana klassical.

Izany dia mamorona olana amin'ny raharaham-barotra izay mety ho diso amin'ny fampiharana naiva. Raha mahatratra 8 amin'ny mpikambana 10 no mahazo kopia hybrid, ny hafatra dia tsy Ny mpanohitra dia mila kopia iray mahazatra amin'ny teny tsotra izay mitovy amin'ny folo, noho izany ny hafatra dia voaaro fotsiny raha isaky ny Ny kopia.

Noho izany, ny Nymchat dia manara-maso ny fitehirizana isaky ny hafatra mandritra ny fan-out - ny isan'izany dia fantatra ihany raha toa ka miorina ny wraps - ary ny badge dia manambara “quantum-resistant ny 8 amin'ny mpikambana 10” fa tsy milaza fa voaaro ny hafatra. Ny fahazoana Ny hafatra vondrona (tsy ny mpandefa ihany no mifanaraka amin'ny fan-out), ny interface dia manambara fiarovana ampahany fa tsy tanteraka. Ny fitakiana fiarovana tanteraka amin'ny herin'ny kopia manokana irery ihany dia hampitombo ny hafatra manontolo.

7.1 Inona no nolazain'ny Shield

Ny tsindry dia milaza ny marina momba ny Ny hafatra, fa tsy momba ny rindrambaiko izay naniraka azy:

• Fiarovana tanteraka: Ny kopia tsirairay amin'ity teny tsotra ity dia tonga hybrid.
• Parts: ny sasany kopia ny vondrona hafatra niala tamin'ny fomba mahazatra. Nisy degraded fa tsy feno, satria ny iray sarimihetsika sarimihetsika avy amin'ny teny mazava mitovy amin'ny rehetra azy ireo dia rehetra ny mpanohitra ilaina.
• Ny klasika dia voalaza mivantana fa tsy hita toy ny tsy marika, satria tsy misy famantarana dia tsy mazava eo amin'ny “ tsy voaaro”, “ broken”, ary “ io fanorenana io dia tsy manana ny endri-javatra”.

Ny didim-pitsarana dia voatahiry rehefa voasambotra ny hafatra fa tsy voasambotra avy amin'izay dokam-barotra avy amin'ny mpiara-miasa taorian'izay. Ny ciphertext izay efa misy dia tsy afaka ho voaaro tsara kokoa noho ny teo aloha, ary ny interface izay nanova ny hafatra taloha amin'ny herin'ny fampahafantarana vaovao dia mitaky zavatra tsy marina momba ny bytes amin'ny relay.

Ny fitsipika vondrona etsy ambony dia mihoatra noho ny hanolo azy: ny hafatra vondrona dia voaaro tanteraka raha tsy misy ny kopia ny mpikambana tsirairay, ary ny hafatra vondrona efa nandray tsy misy fanehoan-kevitra ampahany.

8Ny fanehoan-kevitra natao ho an'ny tenanao

Misy zavatra vitsivitsy izay voatahiry amin'ny mombamomba ny mombamomba ny mpampiasa: ny fametrahana synchronous, ny lisitry ny fifanakalozan-kevitra, ny fehezan-teny vondrona, ary ny tahirin-kevitra. Ireo dia mitondra bebe kokoa momba ny mpampiasa noho ny ankamaroan'ny hafatra tokana, noho izany dia handao azy ireo amin'ny ankapobeny dia hahatonga azy ireo ho latsaky ny fitaovana voatahiry, na inona na inona tsara ny hafatra no voatahiry. nymchat-pq-root ny karazana, izay tsy afaka ho voasambotra amin'ny fanalahidy izay afaka mamokatra izy irery.

Ny fametrahana blob na rakitra andian-dahatsoratra dia mipetraka ao amin'ny toerana iray nandritra ny taona maro, izay marina ny endriky ny zavatra izay manangona ny mpifaninana - amin'izao fotoana izao-tsarimihetsika - taorian'izay - mihoatra noho ny hafatra tsirairay, izay fara fahakeliny efitrano ao amin'ny mpampiasa manokana.

Ny fepetra iray dia mifehy ny endrika eto fa tsy ny fanalahidy. Ny kopia manana adiresy manokana dia tsy maintsy azo jerena amin'ny isaky ny ny fitaovana ao amin'ny kaonty, ka ny fitaovana tsirairay dia manambara izay afaka misokatra ao amin'ny lisitry ny fampahafantarana dia mitondra, ary ny kaonty dia manoratra izay rehetra afaka mamaky.

9Ny rotation

Ny epoch Ny fifanakalozan-kevitra ao amin'ny derivation no mahatonga ny rotation azo atao raha tsy misy fitaovana vaovao. Ny fampitomboana azy dia mahatonga ny tsipiriany vaovao avy amin'ny tsipiriany mitovy sy fampahafantarana indray; ny mpiara-miasa dia mahazo ny tsipiriany vaovao avy amin'ny rakitra azo alaina. Noho izany, ny rotation dia tsy manasa ny mpampiasa mba hanoratra na inona na inona indray mandeha: ny tsipiriany dia niteraka indray mandeha ho an'ny identity ary ny epoch dia manao ny fiovana.

9.1 Ny vanim-potoana taloha dia voatahiry, ary tsy misy zavatra voasoratra indray

Tsy misy na inona na inona no voasoratra indray rehefa mivezivezy ny fanalahidy. Ny mpanjifa dia mamorona kandidà fanavaozana avy amin'ny vanim-potoana ankehitriny hatramin'ny vanim-potoana − 3, noho izany, ny hafatra voasambotra fohy alohan'ny fiverim-potoana dia mbola misokatra amin'ny tsipiriany izay teo amin'ny fotoana naniraka azy.

Izany varavarankely izany no mahatonga ny rotation azo antoka ny manao amin'ny rehetra: raha tsy izany, ny rotation tsirairay dia ho tapaka na inona na inona teo amin'ny fiaramanidina. Na inona na inona efa voasambotra dia mitoetra azo heverina mandritra ny fiainana ny maha-izy azy, satria ny hafatra izay tsy afaka misokatra intsony ny mpampiasa dia ratsy kokoa ho azy ireo noho ny iray izay fiarovana dia tsy afaka hanatsarana indray (Section 10.5).

10Inona no tsy miaro

Ny taratasy izay mamaritra fotsiny ny zavatra mahomby amin'ny famolavolana dia tsy mamaritra ny rafitra, ary ny fanamafisana ny toetra fiarovana ao amin'ny interface dia ratsy kokoa noho ny fandeferana azy.

10.1 Ny loharanon-tsakafo dia tsiambaratelo faharoa, ary ny very azy dia tsy azo alaina.

Izany no tena vidin'ny famolavolana. Ny fepetra ao amin'ny fizarana 2 fa ny mpampiasa dia tokony hanana zavatra iray ho an'ny: ny nsec irery dia tsy mamorona ny fanalahidy post-quantum, satria ny zava-misy dia fa tsy misy lanja sy tsy misy tsiambaratelo hafa no mampiseho azy. Raha tsy misy fitaovana mitazona ny fototry ny andininy ary tsy misy ny vovoka ao amin'ny fizarana 3.2 dia afaka misokatra, ny fitaovana napetraka amin'ny fototry ny fototry ny fototry ny fototry ny fototry dia tsy azo alaina.

Amin'ny alalan'ny famindrana amin'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny alalan'ny nympq1… Ny code na aiza na aiza dia manana ny kopia iray amin'izany, amin'ny fitaovana iray, ary ny fahaverezan'io fitaovana io dia very ny hafatra tsirairay post-quantum, ny safidy blob sy ny lisitry ny tahirin-kevitra voatahiry azy. nsec Tsy manampy izany; izany no fananana izay mifototra amin'ny famolavolana manontolo.

Ny mpanafika dia mihetsika ny lalana lafo indrindra azo atao, noho izany ny fandaharam-potoana dia mendrika izay mendrika ny lalana fanavaozana mahery vaika indrindra - fiteny mahatalanjona, ohatra, dia hametraka ny zavatra manontolo amin'ny zavatra rehetra izay mendrika ny teny fanehoan-kevitra, ary ny andian-teny voafafa dia marina ny fitaovam-piadiana izay manangona ny mpifaninana amin'ny fotoana fohy.

10.2 Ny fanamarinana, tsy mitovy amin'ny tsiambaratelo

Ny fanamarihana tsirairay ao amin'ny Nostr dia Schnorr noho ny secp256k1, ary izany dia tsy miova eto. Ny mpanohitra miaraka amin'ny solosaina quantum dia afaka mamitaka fanamarihana ary mampiseho ny mpampiasa amin'ny fotoana tena izy. Ny fandresen'ny fivarotana fanalahidy hybrid dia ny fanapahan-kevitra-tsarimihetsika-tsarimihetsika-tsarimihetsika: ny mpanafika izay manoratra ny fifamoivoizana amin'izao fotoana izao dia tsy afaka mamaky azy taorian'izay. Tsy mahatonga ny hafatra tsy azo ampahafantarina amin'ny mpanohitra izay efa manana ny milina. Ity fahasamihafana ity dia natolotra amin'ny fampiharana amin'ny tanjona - ny famantarana padlock

Ny fifandraisana eo amin'ny npub sy ny ML-KEM dia ny fanamarihana secp256k1, ka ny mpanohitra izay afaka manova ireo dia afaka manolo ny fanamarihana ny tenany.

10.3 Ny metadata

Ny fanomezana dia manakana ny mpandefa, ny mpandray mihoatra noho ny iray. p ny marika, ny karazana, ary ny fe-potoana ny hafatra anatiny. Tsy manafina fa misy hetsika, ny habeny, na rehefa nahazo azy ny relay. Ny fandalinana ny fifamoivoizana dia tsy voatendry amin'ny ampahany amin'ity famolavolana ity.

10.4 Ny tsiambaratelo offline

Ny Bluetooth mesh fitaterana ny Nymchat dia protocol tsy miankina amin'ny tenany, ary tsy voafetra amin'ity asa ity.

10.5 Ny hafatra efa nalefa

Ny ciphertext voatahiry raha mbola teo amin'ny lafiny roa ihany dia mbola mitoetra tsy tapaka. Efa misy ary tsy azo alaina indray. Ny fiarovana dia manomboka amin'ny hafatra izay nananan'ny lafiny roa ireo fanalahidy post-quantum, fa tsy tamin'ny fotoana nanakana ny endri-javatra.

11Ny vahaolana azo jerena

12Parity ny fampiharana

Ny Nymchat dia manolotra fampiharana roa tsy miankina amin'ity fanorenana ity - iray amin'ny JavaScript ho an'ny fampiharana tranonkala, iray amin'ny Dart ho an'ny fampiharana finday, anisan'izany ny port ML-KEM-768.

Ny fampiharana ny Dart ML-KEM dia voamarina manohitra ny manampahefana Ny ACVP dia Ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana ny fametrahana (ML-KEM-*-FIPS203) — 25 key-generation, 25 encapsulation sy 10 decapsulation tranga, mihazakazaka ho toy ny tsirairay suite. Izany no vektor NIST nanambara mba hanamarina ny fampiharana, ka mandalo azy ireo dia vavolombelona ny port dia marina, fa tsy vavolombelona fotsiny fa ny mpanjifa roa mifanaraka amin'ny hafa. Ankoatra izany, ny fiaraha-miombon'ny fanandramana vektor - semen derivation, encapsulation, roa payload format, ary feno gift wraps - dia niteraka avy amin'ny JavaScript reference sy ny fitsapana amin'ny roa fanandramana suite. Ny roots secret dia manitatra izany fikarakarana fa tsy ny hanolo azy: root to seed, root to keypair, ny fototry ny loharanon'ny, ary ny nympq1… Ny fahasamihafana ao amin'ny fampiharana iray dia tsy mahavita ny famoronana fa tsy mamokatra hafatra izay tsy afaka misokatra ny mpanjifa hafa.

Izany no milaza amin'ny fitaovana “io dia ny fototry ny fitazonana” avy amin'ny “io dia iray hafa ”, ary ny mpanjifa izay tsy afaka mamerina ny fototry ny mpanjifa iray hafa dia mamaky rakitra tsara toy ny tsy rakitra amin'ny rehetra - ary avy eo, manaraka ny fizarana 3.3, manamboatra fototry ny faharoa ary mizara ny maha-izy azy.