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LMS y HSS (firmas de Leighton–Micali)

El esquema de firma basada en hash con estado del RFC 8554 y de NIST SP 800-208, en el que un árbol de Merkle de claves de un solo uso de Winternitz firma un número fijo de mensajes y HSS apila árboles para firmar más.
También se escribeLMSHSSLeighton-MicaliRFC 8554

Un árbol de altura de 10 a 25 permite de 2¹⁰ a 2²⁵ firmas por clave; el parámetro de Winternitz permite elegir entre tamaño de firma y velocidad. Las firmas ocupan aproximadamente de 1 a 9 KB y las claves públicas, unos 60 bytes. HSS (sistema de firma jerárquico) firma los árboles inferiores con los superiores para ampliar la capacidad. SP 800-208 aprueba LMS y HSS con salidas SHA-256 y SHAKE256 de 192 o 256 bits, y exige que la generación de claves y la firma se hagan dentro de módulos de hardware que no puedan exportar el estado privado.

Cada clave de un solo uso debe usarse solo una vez, así que los firmantes deben actualizar y guardar el estado de forma atómica antes de entregar una firma; un fallo del sistema, la restauración de una copia de seguridad o un HSM clonado pueden provocar la reutilización y permitir falsificaciones. Por eso LMS encaja en la firma controlada y de bajo volumen, como la de firmware e imágenes de arranque (CNSA 2.0 exige ahí LMS o XMSS, y sus preguntas frecuentes solo permiten las variantes de un solo árbol en los sistemas de seguridad nacional), y no en el uso general.

Estándares y referencias

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