SCH:硬核 | 一種基于 Schnoor 算法的多簽方案以及錢包架構

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。

編輯：xy工作室、NPC

Cronos計劃于1月17日完成主網升級，升級后節點啟動時間或減少約50%:12月30日消息，Layer1區塊鏈Cronos宣布將于2023年1月17日將主網絡升級到Cronos V1.0 “Galileo”。Cronos v1.0中引入的主要改進如下：內存池優先級進一步擴展TPS；優化節點存儲：全節點存儲減少30%；GRPC查詢并發響應等節點性能提升；節點啟動時間普遍減少約50%；新的Cosmos功能為EVM/Cosmos互操作性（IBC激勵、IBC代幣轉移備忘錄字段）提供更好的便利。目前開發人員已經可以在Cronos測試網上測試Cronos V1.0。[2022/12/30 22:16:29]

ECDSA簽名回顧??

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。

Bithumb截至第三季度的今年累計銷售額同比下降63.7%:11月14日消息，韓國加密交易所Bithumb今日公布第三季度業績，該季度銷售額為690億韓元（約合5223萬美元）。與上一季度約800億韓元（約合6056萬美元）的銷售額相比，下降了13.7%。第三季度營業利潤為288億韓元（2180萬美元），凈利潤為326億韓元約合（2468萬美元）。截至第三季度的今年累計銷售額為2737億韓元（約合2.07億美元）。與去年同期的7537億韓元（約合5.71億美元）相比，下降了63.7%。（Etnews）[2022/11/14 13:02:44]

?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。

以色列市場監管機構向私人公司授予首個加密許可證:金色財經報道，以色列資本市場、保險和儲蓄管理局向私營公司Hybrid Bridge Holdings Ltd.授予了第一個從事加密活動的永久許可證。報告稱，許多希望從事加密行業的公司仍在獲得監管機構的批準。Hybrid Bridge 是一家以色列私營公司，成立于 2021 年。目前尚不清楚該公司打算提供什么樣的加密服務，但它在該國擁有作為金融服務提供商的有效許可證。[2022/9/8 13:17:46]

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。

美聯儲戴利：9月份加息50或70個基點是合理的:8月18日消息，美聯儲戴利：年底前利率需要略高于3%，9月份加息50或70個基點是合理的。[2022/8/18 12:34:40]

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

1.多簽?案

以n-of-m多簽?案為例。

2.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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