比特幣交易中的Schnorr簽名

image

來源:CryptoNewsNet 原文標題:比特幣交易中的Schnorr簽名 原文連結:

介紹

比特幣 ($BTC)、以太坊 ($ETH)、Solana ($SOL) 及其他加密貨幣都是數位貨幣,它們的存儲與交易過程類似於法定貨幣。當一個持有人向另一個人發送比特幣時,他們需要一個公開地址以及一個私鑰。就像分享你的銀行帳號不會有任何風險,但分享你的ATM PIN則有危險一樣,分享數位錢包的公開地址是無害的,但分享你的私鑰或種子短語則不安全。為了簽署一筆 $BTC 交易,最常用的算法是ECDSA,但最近Schnorr簽名算法也開始受到關注。

Schnorr簽名解釋

我們可以將Schnorr簽名定義為一種節省空間、節省時間的數位簽名算法,它將多個簽名合併為一個,並證明所有權和支出授權。任何人都可以用一致的努力複製紙本簽名,但幾乎不可能偽造數位簽名,不論是使用ECDSA還是Schnorr簽名。此外,無法從公鑰推導出私鑰,但你可以通過使用secp256k1曲線從私鑰中提取公鑰。這個機制應用了一些數學謎題來確保密鑰的安全。

要理解Schnorr簽名的真正效率和可靠性,你必須研究該算法的通用和數學基礎。比特幣使用橢圓曲線密碼學,ECDSA和Schnorr都在同一條名為secp256k1的曲線上運作。Schnorr簽名確保了如前所述的不可逆性。通過使用並依賴與ECDSA相同的數學基礎,Schnorr系統可以重新組織簽名的產生與驗證方式。

簽名創建流程

當你創建一筆 $BTC 交易時,你必須證明你有權支出這些幣。你可以通過數位簽名來完成。Schnorr簽名算法遵循一個清晰且直接的模式。為了為特定簽名創建唯一的簽名,該算法使用一個巧妙的組合,包括交易細節、一個隨機數和私鑰。如果交易的任何一個字符改變,簽名就會失效。由於嚴格依賴交易數據,篡改或偽造變得不可能。當系統生成簽名後,它會將簽名加入交易並與網絡共享,以便網絡能夠驗證。

網絡驗證

現在,區塊鏈網絡的參與者會檢查你的交易的有效性。他們不需要訪問私鑰來進行驗證。相反,他們使用公鑰和簽名來確認交易已被授權。Schnorr簽名通過允許多個批准合併為一個簽名,簡化了驗證過程。即使內部邏輯確認所有相關方都已同意,網絡只會處理一個緊湊的簽名。在這裡,我們可以看到Schnorr簽名系統的高效和節省空間的特性。

多簽錢包中的角色

Schnorr簽名最實用的優點之一是在多簽錢包中的應用。這些錢包在資金解鎖和授權支出之前,需要多個私鑰的批准。在傳統設置中,每個簽署者都會產生一個獨立的簽名,所有簽名都必須包含在交易中。這會增加交易大小,並透露參與者人數的資訊。使用Schnorr簽名,所有必要的批准都可以合併成一個簽名。

與Taproot升級的關係

Schnorr簽名通過Taproot升級在比特幣區塊鏈上變得可用,該升級經過多年討論和測試後啟用。在此之前,只使用ECDSA。Taproot引入了一種新的處理交易條件和腳本的方法。它允許比特幣只顯示實際使用的條件,同時隱藏其他可能性。Schnorr簽名在實現簽名聚合和驗證方面扮演了重要角色。

安全考量

安全性始終是任何金融系統中最重要的問題,尤其是在加密貨幣市場中。Schnorr簽名既不是實驗階段,也經過了充分測試。它們在某些方面比ECDSA更簡單,經過良好研究。這種簡單性使得分析更容易,也降低了實現錯誤的可能性。由於Schnorr在比特幣已信任的橢圓曲線上運作,並未引入陌生的假設。因此,比特幣在不損失安全模型的前提下,提升了效率和隱私。

採用與相容性

儘管具有優勢,Schnorr簽名並非所有交易的必須選擇。比特幣允許用戶選擇是否使用較新或較舊的功能。由於相容性和逐步升級的考量,許多錢包和服務仍依賴較舊的格式。隨著時間推移,隨著越來越多的軟體採用Taproot,我們可以預期Schnorr簽名算法的使用將逐步增加。這種漸進式的方法確保了系統的穩定性,並避免強制用戶突然改變。這也反映了比特幣謹慎的開發理念。

對用戶的實際意義

對大多數用戶來說,Schnorr簽名在背後默默運作。這套簽名系統不會改變錢包的外觀或交易的發送方式。其實,真正的好處是通過降低手續費、提升隱私和改善擴展性來間接實現的。用戶不需要理解複雜的數學基礎,也能從中受益。這種安靜的整合方式也符合比特幣提供可靠金融生態系統的目標,並不要求用戶具備技術專長。

長遠意義

Schnorr簽名是比特幣演進中的一個重要步驟。它證明系統可以在不破壞基本原則的情況下進行改進。通過優化簽名的創建與驗證,比特幣變得更高效、更靈活,同時保持去中心化。這些改進乍看之下可能微不足道,但在數百萬筆交易中,這些提升會逐漸顯現。

結論

總之,Schnorr簽名系統的更高效率、隱私性和安全性,使其成為一個改進的交易授權系統。該系統建立在與ECDSA相同的密碼學基礎之上。隨著採用率的提高,Schnorr簽名有望在提升比特幣的韌性和實用性方面扮演越來越重要的角色。

BTC-0.95%
ETH-3.91%
SOL-1.67%
TAPROOT6.05%
此頁面可能包含第三方內容,僅供參考(非陳述或保證),不應被視為 Gate 認可其觀點表述,也不得被視為財務或專業建議。詳見聲明
  • 讚賞
  • 留言
  • 轉發
  • 分享
留言
0/400
暫無留言
  • 置頂

交易,隨時隨地
qrCode
掃碼下載 Gate App
社群列表
繁體中文
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)