一種基于 Schnoor 算法的多簽方案以及錢包架構_SCH:區塊鏈

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。

金色微訪談｜對話Maggie?Lin：市場對Filecoin的高期待是否會變成一種傷害？:近期隨著Filecoin的期貨價格不斷攀升，IPFS熱度水漲船高，被各大平臺及投資者視為2020年下半年最吸金的機會！Filecoin高期待的背后是危還是機？IPFS的最佳投資時機在什么時候？該以何種方式切入分Filecoin頭礦的一杯羹？

7月21日20:00，金色算力云副總裁Maggie Lin將做客金色微訪談直播間，全方位解讀Filecoin背后的投資邏輯、投資時機及投資策略。

此外，金色算力云也為此次直播，空投了眾多Filecoin的投資福利，快來掃碼搶占領取吧！[2020/7/21]

ECDSA簽名回顧??

聲音 | 量子經濟學創始人：比特幣是一種風險資產 而非避風港:量子經濟學（Quantum Economics）創始人兼分析師Mati Greenspan在推特發布一張圖表，顯示比特幣、原油和美國股票在因新冠病擔憂而引發的大規模市場拋售后都出現反彈。這一證據表明，比特幣是一種風險資產，而非避風港，因此可能會在經濟危機期間遭受損失。[2020/2/25]

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。

動態 | 浙商銀行“一種區塊鏈密鑰管理系統及方法”被授予發明專利:日前，浙商銀行的“一種區塊鏈密鑰管理系統及方法”被國家知識產權局授予發明專利，是為數不多在區塊鏈技術領域具有專利的商業銀行之一。目前，該行還有多項區塊鏈相關專利正在實審中。作為國內商業銀行應用區塊鏈技術的先行者，浙商銀行積極探索金融科技、加速構建“平臺化服務銀行”，于2016年推出基于區塊鏈的移動數字匯票平臺，成為業內首家將區塊鏈技術應用于核心業務的銀行；2017年，該行又相繼開發了應收款鏈平臺、倉單通等“區塊鏈+供應鏈金融”產品，并相繼建設“財易云”個人理財交易平臺、同業資產交易平臺等，實現了區塊鏈技術在公司業務、零售業務和金融市場業務的全覆蓋。（中證網）[2019/11/19]

?特幣簽名算法——

技術專家：孤塊的存在不是缺陷，而是一種必要:最近開發者提出了區塊鏈中孤塊的問題。對此，nChain的首席科學家Craig Wright在Medium上發文表示，孤塊的存在不是缺陷，不需要進行修復；他將煉鋼和處理比特幣交易相比較，提出孤塊就像是煉鋼時所需要加入到鐵中的碳。他表示，孤塊的數量對整個獎勵結構和比特幣網絡沒有任何影響；相反，修復孤塊可能會讓系統崩潰。[2018/6/13]

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。

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

Tags：SCH區塊鏈比特幣ECOFESSChain區塊鏈技術通俗講解知乎比特幣最高的時候是多少錢一枚2022SBECOM幣

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