一种基于 Schnoor 算法的多签方案以及钱包架构_SCH:DSA

硬核预警,建议有技术基础的同学使用~

近日比特币核心客户端发布了新的一个大版本,这次发布主要带来了Schnorr签名Taproot技术。Schnorr是一项优雅,简洁,可以提升交易隐私性,节省空间,同时还能实现聚合多签的一种的签名算法。同时它有别于传统的ESDSA签名技术,其在技术及实现方式上有着明显的特点,目前已经较广泛的应用在不同公链的不同环节上。本期非常有幸邀请到密码学专家汉升撰稿,介绍一种基于Schnoor算法的多签方案以及钱包架构。同时在文末为大家推荐了两篇相关科普文章,希望能够一起学习这一项新的技术,以及了解Schnorr签名对于比特币及区块链技术的发展有哪些意义。

美国众议员:XRP是一种证券,相信SEC将赢得Ripple诉讼案:7月21日消息,美国众议员Brad Sherman在接受FOX Business采访时表示,他有信心美国证券交易委员会(SEC)将赢得针对Ripple的诉讼,因为XRP是一种证券。他补充说,他一直在与SEC主席Gary Gensler和SEC执法部门主管Gurbir Grewal联系,以将Ripple诉讼范围扩大到包括促进XRP交易的交易所。

据此前报道,在国会听证会上,美国众议员Brad Sherman敦促美国证券交易委员会“追查”进行XRP交易的加密货币交易所,并推动对加密货币交易所采取更多法律行动。(The Crypto Basic)[2022/7/21 2:28:45]

ECDSA签名回顾??

声音 | 韦氏评级:BNB显然就是一种证券:加密货币评级机构韦氏评级(Weiss Ratings)发推称:“币安最近发布了一份报告,列举了超过120个BNB的用例,以证明BNB确实是一种实用性代币(utility token)。这很有趣,币安声称其代币不是一种证券,但显然它就是。监管机构也会这么看,并采取相应行动。”[2019/10/15]

数字签名是对签名的数字模拟。最早的数字签名算法是由Rivest、Shamir、Adleman三?于1978年提出的RSA签名算法,其安全性基于?整数分解的难解性,?泛地运?于数字认证与CA等领域。但是由于RSA算法的密钥尺?较?,存储效率不及后来的基于椭圆曲线的签名算法。所以?前?泛运?于密码货币的签名?乎都是ECDSA算法,只是所基于的底层椭圆曲线不同。ECDSA的安全性是基于椭圆曲线离散对数难解性。

现场 | 朗豫:区块链是一种新思想 不需要第三方背书:金色财经现场报道,在由比特微、嘉楠耘智、芯动科技和币印矿池联合主办的2018矿业峰会上,巴比特联合创始人、比原链CTO朗豫发表了自己对区块链的理解。他认为,区块链是一个永不停止的信用机器,能自动完成使用者所提交任务;去中心化的协议,信息不可篡改;经济生态系统,多角色参与的社群,不需要任何人的许可;一种新思想,不需要第三方背书,所有运作公开透明。

?[2018/10/14]

?特币签名算法——

基于SECP256k1曲线的ECDSA

?特币?前所使?的签名算法是基于SECP256k1曲线的ECDSA算法。将交易的详细信息作消息摘要,即z=SHA256(m),对摘要z作核?签名算法。

史金斯利和席勒:比特币等加密货币更是一种“资产”而非“未来货币”:史金斯利和席勒口下留情,认为比特币等加密货币更是一种“资产”而非“未来货币”。席勒更是提及——相比于其他技术,大家对比特币的关注似乎太多了点。[2018/1/28]

密码学意义上安全的数字签名需要通过添加随机数来实现签名的随机性。但是根据RFC6979标准,签名算法中的随机数是从消息摘要z中提取出,这不是密码学意义上的随机数。这个?案在众多密码学代码库中,并应?于?多数区块链项?中。

Schnorr签名的平凡?案

Schnorr签名可以解决上?所提出的多签消耗资源的问题。

Schnorr是由Claus-PeterSchnorr在1989年美密会上提出的数字签名算法,并申请了专利保护。就签名算法本身??,它相对于ECDSA算法具有,可证明安全性、可扩展性的特点。

主要算法实现如下:

可以看出Schnorr签名也基于椭圆曲线算术,?前?泛部署于各?代码库、芯?指令中的底层算术模块依?

然可以有效利?,但是需要将再重新从底层接?封装指令来实现Schnorr算法。这点对于软件钱包升级?较便利。但是对于硬件钱包,升级成本可能较?。?

Schnorr签名?案的线性性质

假设Alice和Bob分别对于消息m进?签名。具体地,假设Alice的公私钥对为(x1,X1=x1G),Bob的公私(x2,X2=x2G),

以上的?案只是为了展示Schnorr签名的线性性,并不能直接?于实际应?,因为这个?案可能会导致RougekeyAttack。?

基于Schnorr签名的多签?案

多签?案

以n-of-m多签?案为例。

钱包服务架构

钱包分为服务器端(S端)和客户端(C端),C端将有多个逻辑点,对应多个?户。

这?的S端和C端只是逻辑上的,可以在?个物理设备上既有S端也有C端,也可能是多个物理设备上的。?

结论

对于Schnorr的线性性质以及签名可累积性质,使得在?特币多签交易的执?中,不需要过多的?户签名数据,只需要"签名和"与"公钥和"即可验证交易合法性。这会让?特币的多签交易???幅降低,从?区块能容纳的多签交易数量得到较?提?。以2-3多签为例,?前?特币多签的锁定脚本需要3个公钥地址,这部分会被压缩为脚本,所以升级之后???变化,但是解锁脚本需要2个公钥与2个签名,在升级为Schnorr之后,只需要?个"公钥和"与"签名和"。对于更通?的n-m多签,?前?特币多签的解锁脚本需要n个公钥与n个签名,Schnorr签名依然只需要?个"公钥和"与?个"签名和”。也就是说签名?越多,Schnorr签名的空间利?率越?。?

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科普:无处不在的数字签名

编辑:xy工作室、NPC

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