一種基于 Schnoor 算法的多簽方案以及錢包架構_SCH:ETH

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。

Paolo Ardoino：Tether是一種人權工具:6月11日消息，Bitfinex和Tether首席技術官Paolo Ardoino在瑞士達沃斯舉行的世界經濟論壇上表示，Tether是一種人權工具。

自俄烏戰爭爆發以來，緬甸政府采用了Tether，而烏克蘭政府則接受了包括Tether在內的加密貨幣捐贈。Paolo Ardoino表示，“Tether是陷入困境的國家可以使用的工具之一，這些國家的本國貨幣正在貶值，人們希望抵御通脹。”

此外，Ardoino以土耳其和阿根廷為例。土耳其里拉已經失去了50%的購買力，而加密貨幣正在經歷第二波投資熱潮。Ardoino也承認，比特幣很偉大，但還沒有被很多人理解。關于盧加諾B計劃，比特幣和Tether是瑞士實際意義的法定貨幣。瑞士與薩爾瓦多正在實施同樣的教育模式。（Cointelegraph）[2022/6/11 4:18:23]

ECDSA簽名回顧??

聲音 | 中科金財董事長：區塊鏈是一種多中心不可篡改的數據結構:中科金財董事長朱燁東2月15日在e公司微訪談表示，區塊鏈是一種多中心、不可篡改的數據結構和系統內各個主體都參與的一種分布式記賬方式，區塊鏈的技術本質是防篡改。[2020/2/16]

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 | 澳本聰：XRP在預期利潤下出售是一種證券:今日澳本聰就XRP是否是證券發推文稱，XRP要想不成為證券，就必須是一種真正的實用工具。如果某物隨著預期利潤改變，那它就不是一個實用令牌。XRP是一種可交易的商品，在預期利潤的情況下出售，這本身就是一種證券。[2018/11/18]

?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。

動態 | 區塊鏈社區將會是一種新的機構組織形式:北大光華區塊鏈實驗室主任、北大光華管理學院金融系主任劉曉蕾在大會中表示，區塊鏈社區將會是一種新的機構組織形式。它的特點是它是沒有邊界的，在P2P對等網絡中，每個節點都具有高度自治的特征。節點之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。[2018/7/16]

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

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