Schnorr签名对于比特币的意义

2020-07-24 16:02 栏目:经验之谈 来源:网络整理 查看()

简介

众所周知,比特币使用椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)来增强其所有权。该算法允许您使用一组数字(即私钥)来导出公钥。

Schnorr签名对于比特币的意义

这种算法的神奇之处在于,通过私钥很容易获得公钥,但反向操作是不可能的。私钥是进入比特币网络的通行证。它允许您生成接收令牌的地址。

在本文中,我们将学习Schnorr签名算法,它是ECDSA的一种替代方案,给比特币网络带来了难以置信的变化。

数字签名概述

数字签名的工作原理与原始的手写签名相似,但安全得多。人们可以花费大量的时间和精力来伪造手写签名。然而,这种方法对于一个强大的数字签名机制来说是不可能的,而且即使给你几十万年的时间,也不可能完成伪造。

数字签名的用例包括几个方面。最常见的是向世界发出特定的信息。如前所述,您可以用私钥创建公钥(需要保密的大量数字)。这个过程可以通过secp256k1曲线的复杂数学运算来完成。并通过公钥生成公共地址。

向外界展示公钥是绝对安全的。你可以把它贴在网站或推特上,这样其他人就可以验证你的身份。同样,您可以与他人共享公共地址以接受密码货币。

私钥允许您创建数字签名。编辑信息并通过私钥执行操作形成一条签名信息。任何人都可以通过与您的公钥进行比较来检查签名的真实性。

但是这和比特币有什么关系呢?事实上,任何比特币交易都包含一条数字签名消息,表明您正在发送一些属于您的令牌。当信息通过网络中的其他节点时,任何人都可以检查ECDSA签名是否与信息匹配。如果没有匹配,节点将决定。

施诺尔的签名是什么?

施诺尔签名是一种完全不同的机制。它的操作类似于椭圆曲线数字签名,但它有更多的优点。实际上,施诺尔签名比ECDSA早,所以很多人想知道为什么这个机制最初没有在比特币中使用。

一个可能的原因是该机构的发明者克拉苏普施诺尔申请了专利。这些专利在比特币白皮书发布之前(2008年初)就已经过期,但当时该机制还没有完全标准化。因此,中本聪选择了被广泛接受的开源ECDSA。

施诺尔签名有什么优点?

与其他机制相比,施诺尔签名要简单得多。因此,它比其他选择要安全得多。乍一看,它可能不重要,但它有一个强大的特征:直截了当。

一般来说,这个特性使得该机制更适合于某些操作,尤其是在多重签名事务中。如今,比特币支持多重签名,但方式并不完美。

当您创建多重签名地址时,发送资金的用户将不会知道您为支出输入设置了什么条件。他们甚至不知道他们正在向多重签名环境发送资金。唯一奇怪的是地址以“3”开头。

只有当你想转移资金时,它的本质才会被揭示。假设你使用3-3设置(爱丽丝,鲍勃和你)。当你想花5BTC的时候,你们三个必须提供一个公钥和一个有效的签名。当你转移资金和改变地址时,整个网络可以看到区块链发生了什么。

从隐私的角度来看,这种模式并不理想。此外,如果我们创建一个更复杂的多重签名(8-10),我们将在区块链占据更多的空间。因为这会导致更长的事务,所以会非常昂贵(请记住,事务中的字节越多,您需要支付的费用就越多)。

施诺尔签名被认为是一种隐私和可伸缩性解决方案。如您所见,它们支持签名聚合——,将多个签名者的签名集成到一个签名中。这使得“主签名”的长度与传统的单个签名的长度相同,从而大大节省了空间。

此外,混合签名使得观察者难以确定谁签署了(或没有签署)交易。也就是说,在这个时候的m-m机制中(资金只能在所有参与者都签字之后才能花掉),你甚至不能判断它是单方面交易还是多重签字交易。

更重要的是,施诺尔签名是进一步发展的基石。一旦实现,它们可以用来改进加密技术(如原子交换和闪电网络)。

施诺尔签名何时会应用于比特币?

目前还不能确定确切的时间。与比特币协议的大多数升级一样,施诺尔签名需要获得更多比特币社区用户的同意才能完成实施,这可能需要一些时间。比特币的主要贡献者彼得维尔、乔纳斯尼克和蒂姆鲁芬已经提交了《比特币改进提案(BIP)》草案,但要实现它还需要做更多的工作。

块流已经练习了——次。该算法允许签名和密钥的聚合,并且可能是比特币自己的施诺尔签名机制的基础。

Schnorr签名可以作为软叉集成到代码中,这意味着更改不会分裂网络。相反,它将成为一个“选择性”升级。虽然我们乐观地认为,他们的一体化将在不久的将来完成,但要达成共识需要几年时间。

摘要

施诺尔签名是比特币发展史上最引人注目的里程碑之一。只需一次升级,它们就能提供更大的隐私和可扩展性优势。它们也可能成为比特币智能合约和更先进结构(如Taproot)进一步发展的垫脚石。

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