TIDECOIN
Получить TDC

Пост-квантовая технология Tidecoin

Каждый криптографический слой — подписи, транспорт, кошелёк, майнинг — использует алгоритмы, разработанные для устойчивости к квантовым компьютерам. Не запланировано. Не предложено. Активно с 2020 года.

Что означает «постквантовая защита всего стека»?

В отличие от проектов, добавляющих квантовую устойчивость только на одном слое, Tidecoin защищает каждую криптографическую поверхность:

СлойTidecoin (постквантовая криптография)Bitcoin (классическая криптография)Стандарт NISTСтатус
Подписание транзакцийFALCON-512 (по умолчанию с генезиса)ECDSA (secp256k1)Draft FIPS 206Активно
Дополнительные подписиFalcon-1024, ML-DSA-44/65/87—FIPS 204, Draft FIPS 206Реализовано
Шифрование P2P-транспортаML-KEM-512Обмен ключами на основе ECDHFIPS 203Активно
Хеширование witness-скриптовSHA-512 (256-битная PQ-защита)SHA-256 (128-битная PQ-защита)FIPS 180-4Реализовано
Деривация HD-кошелькаPQHD (только hardened, SHA-512 KDF)BIP-32 (ECDSA xpub)СобственныйАктивно
Proof-of-work (фаза 1)YespowerTIDE (memory-hard, CPU)SHA-256d—Активно
Proof-of-work (фаза 2)Scrypt через merged mining с Litecoin——Реализовано

Листайте, чтобы сравнить все столбцы

«Активно» = работает в mainnet сегодня. «Реализовано» = внедрено, протестировано, активируется с обновлением консенсуса AuxPoW.

Что такое FALCON-512 и почему Tidecoin его использует?

FALCON-512 (Fast-Fourier Lattice-based Compact Signatures over NTRU) — схема цифровой подписи, выбранная NIST в конкурсе постквантовой криптографии и стандартизируемая как FN-DSA в Draft FIPS 206. Tidecoin использует FALCON-512 в качестве основной схемы подписи с генезиса в декабре 2020 года — насколько нам известно, это одно из самых ранних производственных развёртываний выбранного NIST алгоритма.

Почему FALCON-512?

  • Наименьшие подписи среди решётчатых стандартов NIST PQC: 666 байт (против 2 420+ для ML-DSA)
  • Доказанная безопасность в модели Quantum Random Oracle для задачи SIS над NTRU-решётками — исследуется с 1996 года [Hoffstein, Pipher, Silverman, 1998]
  • Реализация с постоянным временем с использованием целочисленной эмуляции (без нативной плавающей точки). Устраняет атаки по побочным каналам, такие как FALCON DOWN [2021] и SHIFT SNARE [2025]
  • Без состояния — неограниченное число подписей на ключ, в отличие от XMSS, ограничивающего повторное использование ключа
ПараметрFALCON-512ECDSA (Bitcoin)
Публичный ключ897 байт33 байт
Подпись666 байт71 байт
Публичный ключ и подпись вместе1,563 байт104 байт
Классическая безопасность2^113+ (редукция решёток)2^128 (ро-алгоритм Полларда)
Квантовая безопасностьБезопасно (нет известного алгоритма)Сломано (алгоритм Шора)
Скорость верификации~28 000 проверок/с~10 000 проверок/с

Листайте, чтобы сравнить все столбцы

Подробно про FALCON-512

Какие пост-квантовые схемы подписи поддерживает Tidecoin?

Tidecoin реализует пять схем подписи из процесса стандартизации постквантовой криптографии NIST (ML-DSA утверждён как FIPS 204; Falcon находится в проекте FIPS 206), зарегистрированных в реестре схем на этапе компиляции с уникальными байтами префикса:

СхемаПрефиксПубличный ключПодписьУровень NISTСтандартСтатус
Falcon-5120x07897 B666 B1 (~AES-128)Draft FIPS 206Активно
Falcon-10240x081,793 B1,280 B5 (~AES-256)Draft FIPS 206Реализовано
ML-DSA-440x091,312 B2,420 B2 (~AES-128)FIPS 204Реализовано
ML-DSA-650x0A1,952 B3,309 B3 (~AES-192)FIPS 204Реализовано
ML-DSA-870x0B2,592 B4,627 B5 (~AES-256)FIPS 204Реализовано

Зачем несколько схем?

Криптографическая гибкость. Если в одной решётчатой конструкции обнаружится уязвимость, Tidecoin сможет переключиться на альтернативную схему через обновление консенсуса — без хардфорка и чрезвычайных мер. Это эшелонированная защита, применённая к выбору алгоритмов.

ML-DSA дополняет Falcon важными преимуществами: полное отсутствие арифметики с плавающей точкой и гауссовой выборки, подписание с защитой от сбоев случайности по умолчанию и уже утверждённый FIPS 204 (август 2024 года). Компромисс — более крупные подписи (2 420–4 627 байт против 666–1 280 байт).

Как Tidecoin защищает одноранговую связь?

Транспортный протокол V2 Tidecoin использует ML-KEM-512 (NIST FIPS 203) для постквантовой инкапсуляции ключей, заменяя обмен ключами Bitcoin на основе ECDH. Он включён по умолчанию (-v2transport=1).

ПараметрРазмер
Публичный ключ800 байт
Шифротекст768 байт
Общий секрет32 байт

Почему шифрование P2P важно для квантовой устойчивости?

В классическом случае шифрование P2P предотвращает пассивное прослушивание, но менее критично, поскольку транзакции передаются публично. В постквантовом случае ML-KEM-512 не позволяет квантовому противнику:

  • Перехватывать транзакции между их передачей в сеть и подтверждением
  • Извлекать публичные ключи из неподтверждённых транзакций в мемпуле
  • Сопоставлять сетевые метаданные с квантовыми атаками по восстановлению ключей

Что такое кошелёк PQHD?

PQHD (Post-Quantum Hierarchical Deterministic) — собственная система деривации ключей кошелька Tidecoin. Она заменяет BIP-32 Bitcoin, который ломается квантовыми компьютерами: алгоритм Шора может получить приватный ключ из любого расширенного публичного ключа BIP-32 (xpub), поэтому раскрытый xpub эквивалентен раскрытому xpriv.

  • Только усиленная деривация

    Без получения публичных ключей (по своей природе небезопасного для решётчатых схем)

  • SHA-512 KDF

    Для детерминированной генерации ключей

  • Несколько сидов и схем

    Независимые сиды с отдельными политиками схем для каждого сида

  • Зашифрованное хранение

    Сиды зашифрованы мастер-ключом кошелька

Путь деривации:

m / 10007' / 6868' / scheme' / account' / change' / index'
Полное техническое объяснение PQHD

Какие расширения скриптов Tidecoin добавляет для квантовой безопасности?

  • OP_SHA512 (код операции 0xb3)

    Вычисляет хеш SHA-512 верхнего элемента стека. При алгоритме Гровера SHA-256 обеспечивает 128-битную постквантовую безопасность (категория NIST 1). SHA-512 обеспечивает 256-битную постквантовую безопасность (категория NIST 5) — максимальный запас безопасности.

  • Witness v1 с 512-битным хешем скрипта (P2WSH-512)

    Использует 64-байтный хеш SHA-512 witness-скрипта вместо 32-байтного хеша SHA-256 в Bitcoin. Постквантовый формат адреса: q1... (основная сеть), tq1... (тестовая сеть).

Обе возможности реализованы и протестированы; их включение управляется флагами консенсуса активации AuxPoW.

Как Tidecoin достигнет долгосрочной безопасности сети?

На заданной высоте консенсуса Tidecoin активирует Auxiliary Proof-of-Work (AuxPoW) для совместного майнинга на scrypt с Litecoin. Это не просто смена PoW — одновременно активируются все возможности фазы 2.

Почему совместный майнинг?

  • Небольшая самостоятельная цепочка с CPU-майнингом имеет более низкий предел безопасности, чем крупная существующая база майнинга
  • Совместный майнинг с Litecoin существенно повышает унаследованную безопасность proof-of-work Tidecoin
  • Майнеры Litecoin могут присоединиться добровольно, поскольку награды за блоки Tidecoin обеспечивают дополнительный доход при незначительных дополнительных затратах
  • Прецедент Dogecoin/Litecoin показывает, как совместный майнинг может значительно укрепить модель безопасности меньшей цепочки

Почему scrypt квантово-устойчив:

  • Для квантовой атаки на scrypt требуется ~1,2 миллиарда физических кубитов, включая 128 КБ QRAM в суперпозиции, — примерно в 200 раз больше, чем ~2,4–10 миллионов кубитов для SHA-256d
  • Необходимая технология QRAM не существует и сталкивается с фундаментальными физическими ограничениями масштабирования
  • Для scrypt доказана максимальная требовательность к памяти [Alwen et al., EUROCRYPT 2017, Best Paper]

Весь код AuxPoW реализован и протестирован — идентификатор цепочки 8, RPC createauxblock/submitauxblock, проверка родительского PoW на scrypt. Сейчас в основной сети установлен AUXPOW_DISABLED; в тестовой сети AuxPoW активен с блока 1000.

Как работает майнинг Tidecoin?

Tidecoin использует YespowerTIDE (N=2048, r=8) — требовательный к памяти алгоритм proof-of-work из семейства yespower/yescrypt от Solar Designer. Он разработан для справедливого CPU-майнинга:

  • Требовательность к памяти

    Требуется 1–16 МБ RAM на хеш

  • Ориентация на CPU

    Оптимизирован для шаблонов доступа к кешу L2

  • Неэффективность на GPU

    Шаблоны доступа к памяти плохо сочетаются с архитектурами GPU

  • Без премайна

    Все монеты заработаны через proof-of-work начиная с нулевого блока

Tidecoin рассчитан на широкое участие владельцев CPU, а не на зависимость от специализированного оборудования.

// technology faq

Технологии: FAQ

Вся FAQ

FALCON — это то же самое, что FN-DSA от NIST?

Да. FALCON (Fast Fourier Lattice-based Compact Signatures over NTRU) — алгоритм, выбранный NIST и стандартизируемый как FN-DSA в Draft FIPS 206. Насколько нам известно, Tidecoin — один из самых ранних производственных блокчейнов, использующих FALCON-512 для подписания всех транзакций с генезиса (декабрь 2020 года).

Как FALCON-512 соотносится с XMSS, используемым QRL?

FALCON-512 создаёт 666-байтные подписи без состояния — ключи могут подписывать неограниченное число сообщений. XMSS создаёт ~2 500-байтные подписи с состоянием и ограниченным повторным использованием ключа (2^13 подписей на дерево ключа). FALCON — стандарт NIST Draft FIPS 206; XMSS определён в RFC 8391, но не был выбран в конкурсе NIST PQC.

Что произойдёт, если FALCON-512 будет взломан?

Tidecoin уже реализовал и протестировал четыре дополнительные схемы подписи из процесса NIST PQC (Falcon-1024, ML-DSA-44/65/87). Если уязвимость будет найдена в одной конструкции, альтернативные схемы могут быть активированы через обновление консенсуса.

Есть ли в Tidecoin где-либо ECDSA?

Нет. Вся классическая криптография — ECDSA, Schnorr, x-only pubkeys, Taproot/MuSig и деривация ключей secp256k1 — полностью удалена. В протоколе нигде нет ECDSA.

Что означает статус «Реализовано»?

«Реализовано» означает, что возможность полностью внедрена в исходный код, скомпилирована и протестирована (unit-тесты + функциональные тесты), но ещё не активирована в mainnet. Активация происходит на заданной высоте блока через обновление консенсуса AuxPoW. Все возможности со статусом «Реализовано» активны в testnet.

Источники