MuSig2: нові досягнення в мультипідпису Біткойн

Біткойн користувачі підтверджують, що вони є ініціаторами транзакції за допомогою цифрових підписів та певних повідомлень, що є законними інструкціями власника приватного ключа. Ці цифрові підписи використовуються для підтвердження обізнаності користувача про приватний ключ, який асоціюється з адресою, без необхідності виявляти ключ в мережі.

Біткойн мережа підтримує різні схеми підпису, кожна з яких має своє специфічне призначення. З розвитком мережі та різноманітністю способів використання, оптимізація способів створення цих підписів стає все більш важливою.

З впровадженням Taproot Біткойн продовжує еволюціонувати, розробники можуть використовувати ці м'які форки для створення вдосконалених підписних схем, щоб забезпечити користувачам кращу безпеку, ефективність і захист приватності. Одним з останніх розвитку є Musig1 та його вдосконалена версія MuSig2, що є новою підписною схемою, спрямованою на посилення мультипідписних транзакцій.

Біткойн мультипідпис транзакції Вступ

У звичайних переказах Біткойн користувачі зазвичай використовують одноразові підписи, оскільки цього достатньо для завершення переказу коштів. Натомість мультипідпис (multisig) вимагає кількох ключів для авторизації однієї транзакції Біткойн. Цей розподілений підпис зазвичай використовується для розподілу відповідальності за власність на Біткойн, а також для взаємодії з такими рішеннями другого рівня, як мережа Lightning або Liquid.

Перший мультипідписний технології Біткойн "CHECKMULTISIG" може бути використаний для створення таких гаманців/транзакцій, він вимагає меншої комунікації між підписувачами мультипідписної транзакції, але рівень конфіденційності не такий високий, як у схемі мультипідпису MuSig1. MuSig1 підвищує конфіденційність користувача, додаючи додаткові етапи в процес підписання.

MuSig1 огляд

MuSig1 є схемою мультипідпису, яка дозволяє кільком сторонам спільно підписувати одне повідомлення або транзакцію, потребуючи певну кількість підписів для авторизації транзакції. Це підвищує безпеку та надає додатковий контроль над коштами. На відміну від традиційного мультипідпису на основі скриптів, MuSig використовує менше блокчейн-простору, але як компроміс, він вимагає більше взаємодії між учасниками.

MuSig1 на основі підпису Schnorr є суттєвим покращенням традиційної схеми мультипідпису на основі ECDSA, що використовується в Біткойні. Він підтримує агрегування ключів, що означає, що група підписувачів може створити єдиний об'єднаний публічний ключ і згенерувати єдиний підпис для транзакції.

Цей процес не лише спростив мультипідписні транзакції, але й зменшив розмір транзакцій, знизив витрати на транзакції та підвищив конфіденційність.

MuSig2: оновлена версія MuSig1

MuSig2 є вдосконаленою версією MuSig1, що забезпечує кращу безпеку, ефективність та функції конфіденційності. MuSig2 є двохетапною мультипідписною схемою, що означає, що для створення дійсного підпису потрібна лише двохетапна комунікація між підписантами.

Ця вдосконалення робить MuSig2 більш практичним та дружнім до користувача, оскільки знижує складність координації кількох підписувачів.

Основні відмінності між MuSig1 та MuSig2

Основна різниця між MuSig1 та MuSig2 полягає у їхніх раундах зв'язку та моделі безпеки:

1. Кількість раундів зв'язку: MuSig1 потребує трьох етапів комунікації для створення дійсного підпису. У порівнянні, MuSig2 вимагає лише двох етапів, що дозволяє підписувачам швидше та зручніше координувати свої дії.

2. Модель безпеки: MuSig1 залежить від моделі випадкового оракула (ROM) для свого доказу безпеки, яка припускає наявність ідеальної хеш-функції. Однак ROM є ідеалізованою моделлю, яка може не точно відображати реальні хеш-функції. Доказ безпеки MuSig2 базується на моделі алгебраїчних груп (AGM), яка надає більш реалістичне представлення криптографічних примітивів, забезпечуючи тим самим більш сильні гарантії безпеки.

MuSig2 вплив на Біткойн

MuSig2 впровадження Біткойн принесе кілька переваг:

1. Підвищення ефективності: Дворівнева комунікаційна модель MuSig2 зменшує складність координації мультипідписних угод, що робить їх швидшими та зручнішими для користувачів.

2. Підвищена конфіденційність: MuSig2 дозволяє агрегацію ключів, що робить мультипідписні транзакції на блокчейні схожими на звичайні однопідписні транзакції, що підвищує конфіденційність, ускладнюючи третім особам ідентифікацію мультипідписних транзакцій.

3. Більша гнучкість: MuSig2 підтримує більш складні стратегії підписання, такі як підписання з порогом та ієрархічні структури ключів, що надає користувачам більший контроль над фондами.

4. Сильніша безпека: доказ безпеки MuSig2 в AGM забезпечує сильніші гарантії безпеки, ніж ROM-базовий доказ MuSig1, що надає більш надійну основу для мультипідписних транзакцій.

Сценарії застосування MuSig2

MuSig2 підходить для сценаріїв, які потребують підвищеної безпеки, конфіденційності та ефективності, наприклад:

1. Спільне зберігання: MuSig2 дозволяє кільком сторонам безпечно керувати спільними коштами, такими як у трасті або спільному банківському рахунку, вимагаючи певну кількість підписів для авторизації транзакції. Це знижує ризик єдиної точки відмови, забезпечуючи, що жоден окремий учасник не може в односторонньому порядку отримати доступ до коштів.

2. Холодне зберігання: MuSig2 може бути використаний для створення мультипідписних рішень для холодного зберігання, де особа може розділити доступ до гаманця на кілька ключів, замість того щоб використовувати лише один ключ для доступу до збережених коштів. Така настройка додає додатковий рівень безпеки, зменшуючи ймовірність несанкціонованого доступу через крадіжку або втрату ключа.

3. Гаманець для захисту приватності: Гаманець, що зосереджується на приватності користувачів, може реалізувати MuSig2, створюючи мультипідписні транзакції, які не можна відрізнити від звичайних однопідписних транзакцій. Це допомагає користувачам підтримувати їхню приватність на блокчейні без жертвування безпекою та контролем, які надають мультипідписні транзакції.

Покращення другого рівня протоколу

MuSig2 можна використовувати в другорядних протоколах, таких як мережа Lightning, для захисту поза ланцюгом транзакцій і підвищення їхньої ефективності. Завдяки агрегації підписів, MuSig2 зменшує ончейн слід другого рівня транзакцій, що знижує витрати на транзакції при відкритті та закритті каналів, зменшує розширення блокчейну та ускладнює аналіз ланцюга для виявлення транзакцій Lightning серед стандартних транзакцій.

MuSig2 також допоможе оптимізувати механізм закріплення мережі Liquid, що зробить для федеральних членів дешевшим і легшим управління їхніми мостами. Крім того, мережа Liquid також активувала Taproot, що дозволяє користувачам L-BTC використовувати MuSig2 у виробництві, тому будь-які інновації, побудовані на MuSig на базовому рівні, можуть бути відтворені в мережі Liquid і навпаки.

Висновок

MuSig2 є перспективним розвитком у екосистемі Біткойн, який, порівняно з MuSig1, пропонує покращені функції безпеки, ефективності та конфіденційності.

Шляхом спрощення мультипідписних транзакцій та надання більшої безпеки, MuSig2 має потенціал розблокувати нові сценарії застосування та посилити наявні програми, роблячи Біткойн більш доступним і безпечним для глобальних користувачів.

З розвитком технологій та їх широким застосуванням, ми можемо очікувати, що MuSig2 відіграє важливу роль у формуванні майбутнього Біткойна та блокчейн-технологій.