量子科技中心_量科网

量子计算的出现迫使密码学界设计安全性超越经典硬度假设的数字签名方案。该工作提出了Spinel——一种后量子数字签名方案，其融合了SPHINCS+方案（CCS 2019）的可证明安全性与新型代数哈希函数族（Adv. Math. Commun. 2025）。该哈希函数族源自Tillich-Zemor范式（Eurocrypt 2008），其安全性基于SLn(𝔽p)上扩展图导航问题的计算难度，该问题被认为即便量子敌手也难以破解。研究团队首先通过实验数据验证了该哈希函数的安全性，对原始理论分析形成了补充；随后论证了如何将该哈希函数嵌入SPHINCS+框架以构建安全签名方案；接着建模分析了所提方案的安全衰减特性，据此指导参数选择；最后提供了哈希函数及Spinel签名方案的实现细节，并给出详实的性能测试数据证明其实际可行性。该研究为基于代数哈希的签名方案设计奠定了基础，拓展了后量子密码学的工具箱。