Возможна ли цифровая подпись без схемы?

В своем приложении я хочу использовать криптосистему Рабина с короткими ключами (например, 128 бит) и MD5 для хеширования. Я обнаружил, что такая схема, как PKCS1-V1_5 или PPS, не позволяет вам иметь такие маленькие ключи, а результирующая подпись равна 64 байтам для 512-битного ключа.

Мне нужно подписать небольшой объем данных, например 30-50 байт, а наличие 64-байтовой подписи требует значительных накладных расходов. Я попробовал BLS (48 байт для подписи), но он слишком медленный по сравнению с Рабином.

Моя идея состоит в том, чтобы использовать MD5, потому что ему нужно всего 128 бит и короткий ключ того же размера, чтобы избежать заполнения. Так что в этом случае мне не нужна схема. Также это должно дать мне 20 байтов для каждой подписи. Я понимаю, что это очень слабая подпись, но время жизни данных (пакетов) будет коротким.

Будет ли работать такой подход?

В принципе то, что вы описываете, похоже, является схемой полного хеширования домена (FDH), который, как известно, безопасен для RSA.

Более того, вы выберете неправильный хэш, так как для создания подписей обычно требуется хэш без коллизий (хотя eTCR может быть достаточно для определенных рандомизированных схем, поскольку это просто повышенная устойчивость к коллизиям, см. этот ответ Дополнительная информация).

Однако при 128-битной подписи закрытый ключ будет известен за секунды — если что. Так что, в конце концов, не имеет значения, является ли хеширование безопасным или нет. Для больших размеров ключа его определенно можно сделать безопасным, используя другой PRF, например. ШЕЙК128.

Если вы можете установить секретный ключ, то 128-битный MAC будет очень безопасным. Поэтому, возможно, вам нужно предложить два сообщения в любом направлении, чтобы вместо этого выполнить ECDH, чтобы получить некоторый сеансовый ключ MAC.