一種基于 Schnoor 算法的多簽方案以及錢包架構_DSA

硬核預警，建議有技術基礎的同學使用～

近日比特幣核心客戶端發布了新的一個大版本，這次發布主要帶來了Schnorr簽名Taproot技術。Schnorr是一項優雅，簡潔，可以提升交易隱私性，節省空間，同時還能實現聚合多簽的一種的簽名算法。同時它有別于傳統的ESDSA簽名技術，其在技術及實現方式上有著明顯的特點，目前已經較廣泛的應用在不同公鏈的不同環節上。本期非常有幸邀請到密碼學專家漢升撰稿，介紹一種基于Schnoor算法的多簽方案以及錢包架構。同時在文末為大家推薦了兩篇相關科普文章，希望能夠一起學習這一項新的技術，以及了解Schnorr簽名對于比特幣及區塊鏈技術的發展有哪些意義。

Patreon正在探索加密貨幣作為創造者創收的一種方式:10月29日消息，會員制網站Patreon首席執行官兼聯合創始人Jack Conte和首席產品官Julian Gutman在The Information的2021年創作者經濟峰會上發表了講話，在會上他們被問及其平臺的加密計劃。Gutman表示：“加密和NFT領域顯然正在發生巨大的創新。我們看到的藝術品市場和貴重物品市場正在發生演變。尚不清楚如果整個創作者領域是否是可持續的經濟，但是有一些基本的技術組件讓NFT作為一種價值賣給相關受眾，并通過二次銷售繼續獲得價值，你所做的這些對世界而言變得越來越重要。”上個月，在創作者政策參與項目的季度直播之前，Patreon向其創作者社區提出了創作者幣的想法，讓創作者可以對平臺政策的變化進行權衡。（TechCrunch）[2021/10/30 6:20:43]

ECDSA簽名回顧??

孫宇晨：STEEM事件是一種惡意侵犯私有產權和區塊鏈精神的行為:3月12日晚，波場TRON創始人孫宇晨做客Beep幣撲Plan B第十期，談到最近在國內外社區受到廣泛關注的黑客凍結STEEM事件，孫宇晨表示：“這次事件中，部分見證人在隱瞞STEEM官方的情況下，強行進行軟分叉，并且惡意隱藏的硬分叉代碼在其中，凍結了官方擁有的STEEM，是一種惡意侵犯私有產權與區塊鏈精神的行為。波場所做的應對措施，完全合乎DPoS機制，也挽救了STEEM代幣持有者、開發者、社區成員的投資，保護了我們自己的財產，符合我們的初心。”[2020/3/12]

數字簽名是對簽名的數字模擬。最早的數字簽名算法是由Rivest、Shamir、Adleman三?于1978年提出的RSA簽名算法，其安全性基于?整數分解的難解性，?泛地運?于數字認證與CA等領域。但是由于RSA算法的密鑰尺?較?，存儲效率不及后來的基于橢圓曲線的簽名算法。所以?前?泛運?于密碼貨幣的簽名?乎都是ECDSA算法，只是所基于的底層橢圓曲線不同。ECDSA的安全性是基于橢圓曲線離散對數難解性。

聲音 | 諾貝爾經濟學獎獲得者Robert Shiller：比特幣是一種社會運動:據CCN援引彭博社報道，諾貝爾經濟學獎獲得者，耶魯大學教授Robert Shiller稱，他觀察到比特幣是一種社會運動，它在美國的流行程度因地區而異，這是對新消息的非理性回應。Shiller表示，由于硅谷對比特幣技術感興趣，比特幣在西海岸更受歡迎。[2018/6/27]

?特幣簽名算法——

基于SECP256k1曲線的ECDSA

?特幣?前所使?的簽名算法是基于SECP256k1曲線的ECDSA算法。將交易的詳細信息作消息摘要，即z=SHA256(m)，對摘要z作核?簽名算法。

DACA區塊鏈協會秘書長韓鋒：區塊鏈對數據的確權，將帶來一種未來時的財富觀:清華大學iCenter導師、DACA區塊鏈協會秘書長韓鋒日前在區塊鏈：數字財富沙龍暨《區塊鏈：量子財富觀》研討會上表示，區塊鏈對數據的確權，將帶來一種未來時的財富觀。[2017/12/27]

密碼學意義上安全的數字簽名需要通過添加隨機數來實現簽名的隨機性。但是根據RFC6979標準，簽名算法中的隨機數是從消息摘要z中提取出，這不是密碼學意義上的隨機數。這個?案在眾多密碼學代碼庫中，并應?于?多數區塊鏈項?中。

Schnorr簽名的平凡?案

Schnorr簽名可以解決上?所提出的多簽消耗資源的問題。

Schnorr是由Claus-PeterSchnorr在1989年美密會上提出的數字簽名算法，并申請了專利保護。就簽名算法本身??，它相對于ECDSA算法具有，可證明安全性、可擴展性的特點。

主要算法實現如下：

可以看出Schnorr簽名也基于橢圓曲線算術，?前?泛部署于各?代碼庫、芯?指令中的底層算術模塊依?

然可以有效利?，但是需要將再重新從底層接?封裝指令來實現Schnorr算法。這點對于軟件錢包升級?較便利。但是對于硬件錢包，升級成本可能較?。?

Schnorr簽名?案的線性性質

假設Alice和Bob分別對于消息m進?簽名。具體地，假設Alice的公私鑰對為(x1,X1=x1G)，Bob的公私(x2,X2=x2G),

以上的?案只是為了展示Schnorr簽名的線性性，并不能直接?于實際應?，因為這個?案可能會導致RougekeyAttack。?

基于Schnorr簽名的多簽?案

多簽?案

以n-of-m多簽?案為例。

錢包服務架構

錢包分為服務器端(S端)和客戶端(C端)，C端將有多個邏輯點，對應多個?戶。

這?的S端和C端只是邏輯上的，可以在?個物理設備上既有S端也有C端，也可能是多個物理設備上的。?

結論

對于Schnorr的線性性質以及簽名可累積性質，使得在?特幣多簽交易的執?中，不需要過多的?戶簽名數據，只需要"簽名和"與"公鑰和"即可驗證交易合法性。這會讓?特幣的多簽交易???幅降低，從?區塊能容納的多簽交易數量得到較?提?。以2-3多簽為例，?前?特幣多簽的鎖定腳本需要3個公鑰地址，這部分會被壓縮為腳本，所以升級之后???變化，但是解鎖腳本需要2個公鑰與2個簽名，在升級為Schnorr之后，只需要?個"公鑰和"與"簽名和"。對于更通?的n-m多簽，?前?特幣多簽的解鎖腳本需要n個公鑰與n個簽名，Schnorr簽名依然只需要?個"公鑰和"與?個"簽名和”。也就是說簽名?越多，Schnorr簽名的空間利?率越?。?

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編輯：xy工作室、NPC

Tags：SCH區塊鏈比特幣DSAfutureclasseschain區塊鏈技術最早應用于丘比特幣圖片maidsafecoin

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