MuSig2: Bitcoin çoklu imza için yeni gelişmeler

Bitcoin kullanıcıları, dijital imza ve belirli mesajlar aracılığıyla kendilerinin işlemi başlatan kişi olduğunu kanıtlar; bu, özel anahtar sahibinin yasal talimatıdır. Bu dijital imzalar, kullanıcının adresle ilişkili özel anahtarın farkında olduğunu belirtmek için kullanılır ve ağa anahtarı ifşa etmeden yapılır.

Bitcoin ağı, her birinin belirli bir kullanımı olan çeşitli imza şemalarını desteklemektedir. Ağın gelişimi ve kullanım şekillerinin çeşitlenmesi ile birlikte, bu imzaların oluşturulma yöntemlerinin optimize edilmesi giderek daha önemli hale gelmektedir.

Taproot'un piyasaya sürülmesiyle birlikte, Bitcoin evrimini sürdürüyor; geliştiriciler bu yumuşak çatallardan yararlanarak geliştirilmiş imza şemaları oluşturabilir, kullanıcılara daha iyi güvenlik, verimlilik ve gizlilik sunabilir. En son gelişmelerden biri, çoklu imza işlemlerini güçlendirmeyi amaçlayan Musig1 ve onun geliştirilmiş versiyonu MuSig2 olan yeni bir imza şemasidir.

Bitcoin çoklu imza işlemine genel bakış

Bir standart Bitcoin transferinde, kullanıcılar genellikle fon transferini tamamlamak için tek bir imza işlemi kullanır. Ancak çoklu imza (multisig), bir Bitcoin işlemini yetkilendirmek için birden fazla anahtar gerektirir. Bu dağıtılmış imza genellikle Bitcoin mülkiyetinin sorumluluğunu dağıtmak için kullanılır ve ayrıca Lightning Network veya Liquid Network gibi ikinci katman çözümleriyle etkileşimde bulunmak için de kullanılır.

Bitcoin'in ilk çoklu imza teknolojisi "CHECKMULTISIG" opcode'u bu tür cüzdanlar/işlemler oluşturmak için kullanılabilir, bu işlem çoklu imza işlem imzalayıcıları arasında daha az iletişim gerektirir, ancak gizliliği MuSig1 çoklu imza planına göre daha düşüktür. MuSig1, kullanıcı gizliliğini artırmak için imza sürecine ek adımlar ekler.

MuSig1 Genel Bakış

MuSig1, birden fazla tarafın tek bir mesajı veya işlemi imzalamasına olanak tanıyan bir çoklu imza çözümüdür ve işlemi yetkilendirmek için belirli sayıda imza gerektirir. Bu, güvenliği artırır ve fonlar üzerinde ek kontrol sağlar. Geleneksel script tabanlı çoklu imzaya kıyasla, MuSig daha az blok alanı kullanır, ancak bir denge olarak, katılımcılar arasında daha fazla etkileşim gerektirir.

Schnorr imzasına dayalı MuSig1, Bitcoin'de kullanılan geleneksel ECDSA tabanlı çoklu imza şemasında önemli bir iyileştirmedir. Anahtar birleştirmeyi destekler, bu da bir grup imzacının tek bir birleşik genel anahtar oluşturabileceği ve işlemler için tek bir imza üretebileceği anlamına gelir.

Bu süreç, çoklu imza işlemlerini sadece basitleştirmekle kalmaz, aynı zamanda işlemlerin boyutunu azaltır, işlem ücretlerini düşürür ve gizliliği artırır.

MuSig2: MuSig1'in yükseltilmiş versiyonu

MuSig2, MuSig1'in bir güncelleme versiyonudur ve daha iyi güvenlik, verimlilik ve gizlilik özellikleri sunar. MuSig2, iki aşamalı çoklu imza çözümüdür, yani geçerli imzalar oluşturmak için sadece imza sahipleri arasında iki aşamalı bir iletişim gerektirir.

Bu iyileştirme, MuSig2'yi daha kullanışlı ve kullanıcı dostu hale getiriyor çünkü birden fazla imza sahibinin koordinasyonunu karmaşıklığını azaltıyor.

MuSig1 ve MuSig2'nin Ana Farkları

MuSig1 ve MuSig2'nin temel farkı, iletişim turları ve güvenlik modelidir:

1. İletişim turu: MuSig1 geçerli bir imza oluşturmak için üç tur iletişim adımına ihtiyaç duyar. Buna karşılık, MuSig2 sadece iki tura ihtiyaç duyar, bu da imza sahiplerinin daha hızlı ve daha kolay bir şekilde hareket etmesini sağlar.

2. Güvenlik Modeli: MuSig1, güvenliğini kanıtlamak için rastgele oracle modeli (ROM) kullanır ve bu model, ideal bir hash fonksiyonunun var olduğunu varsayar. Ancak, ROM idealize edilmiş bir modeldir ve gerçek dünya hash fonksiyonlarını doğru bir şekilde temsil edemeyebilir. MuSig2'nin güvenlik kanıtı ise cebirsel grup modeli (AGM) üzerine kuruludur; bu model, kriptografik ilkelere daha gerçekçi bir temsil sunarak daha güçlü güvenlik garantileri sağlar.

MuSig2'nin Bitcoin Üzerindeki Etkisi

MuSig2, Bitcoin'e birkaç fayda getirecektir:

1. Verimliliği artırma: MuSig2'nin iki aşamalı iletişim modeli çoklu imza işlemlerinin koordinasyon karmaşıklığını azaltarak kullanıcılar için daha hızlı ve daha rahat hale getirir.

2. Gizliliği artırma: MuSig2, anahtar toplama işlemlerine olanak tanıyarak çoklu imza işlemlerinin blok zincirinde sıradan bir tek imza işlemi gibi görünmesini sağlar. Bu, üçüncü tarafların çoklu imza işlemlerini tanımasını zorlaştırarak gizliliği artırır.

3. Daha büyük esneklik: MuSig2, kullanıcıların fonları üzerinde daha fazla kontrol sağlaması için eşik imza ve hiyerarşik anahtar yapıları gibi daha karmaşık imza stratejilerini destekler.

4. Daha güçlü güvenlik: MuSig2'nin AGM'deki güvenlik kanıtı, MuSig1'in ROM tabanlı kanıtına göre daha güçlü güvenlik garantileri sunarak çoklu imzalı işlemler için daha güvenilir bir temel sağlar.

MuSig2'nin Uygulama Senaryoları

MuSig2, artırılmış güvenlik, gizlilik ve verimlilik gerektiren senaryolar için uygundur, örneğin:

1. Paylaşımlı saklama: MuSig2, belirli sayıda imza gerektirerek işlemleri yetkilendirmek için güvenli bir şekilde paylaşılan fonları yönetmeyi sağlar; bu, bir güven fonu veya ortak banka hesabı gibi. Bu, tek bir arıza noktasının riskini azaltır ve tek bir katılımcının fonlara tek taraflı erişim sağlamasını engeller.

2. Soğuk Depolama: MuSig2, çoklu imza soğuk depolama çözümleri oluşturmak için kullanılabilir, bireyler cüzdan erişimini birden fazla anahtara bölerek depolanan fonlara yalnızca tek bir anahtar ile erişim sağlamak yerine ek güvenlik katmanı ekler. Bu ayar, anahtar hırsızlığı veya kaybı nedeniyle yetkisiz erişim olasılığını azaltır.

3. Gizlilik koruma cüzdanı: Kullanıcı gizliliğine önem veren cüzdanlar, MuSig2'yi uygulayarak, normal tek imzalı işlemlerle ayırt edilemeyen çoklu imzalı işlemler oluşturabilir. Bu, kullanıcıların çoklu imzalı işlemlerin sağladığı güvenlik ve kontrolü feda etmeden, blok zincirindeki gizliliklerini korumalarına yardımcı olur.

İkinci Katman Protokolünün Geliştirilmesi

MuSig2, Lightning Network gibi ikinci katman protokollerinde kullanılabilir, zincir dışı işlemleri korur ve verimliliğini artırır. İmza birleştirme ile MuSig2, ikinci katman işlemlerinin zincir üzerindeki ayak izini azaltarak kanal açma ve kapama işlemlerinin maliyetini düşürür, blok zincirinin genişlemesini azaltır ve standart işlemlerden Lightning işlemlerini tanımlamayı daha zor hale getirir.

MuSig2 ayrıca, federasyon üyelerinin köprülerini daha ucuz ve daha kolay yönetmelerine yardımcı olarak sıvı ağın güvence mekanizmasını optimize etmeye yardımcı olacaktır. Ayrıca, sıvı ağ Taproot'u etkinleştirdiği için L-BTC kullanıcıları MuSig2'yi üretimde kullanabilir, böylece MuSig'in temelinde inşa edilen herhangi bir yenilik sıvı ağda kopyalanabilir ve tam tersi de geçerlidir.

Sonuç

MuSig2, Bitcoin ekosisteminde umut verici bir gelişmedir; MuSig1'e kıyasla, geliştirilmiş güvenlik, verimlilik ve gizlilik özellikleri sunmaktadır.

MuSig2, çoklu imza işlemlerini basitleştirerek ve daha güçlü güvenlik sağladığı için yeni uygulama senaryolarını ortaya çıkarma ve mevcut uygulamaları güçlendirme potansiyeline sahiptir, bu da Bitcoin'in küresel kullanıcılar için daha erişilebilir ve daha güvenli olmasını sağlar.

Teknolojinin olgunlaşması ve yaygın kullanımıyla birlikte, MuSig2'nin Bitcoin ve blockchain teknolojisinin geleceğini şekillendirmede önemli bir rol oynamasını bekleyebiliriz.