MuSig2: Tiến triển mới trong đa chữ ký Bitcoin

Người dùng Bitcoin chứng minh họ là người khởi xướng giao dịch thông qua chữ ký số và thông điệp cụ thể, đây là chỉ thị hợp pháp của người nắm giữ khóa riêng. Những chữ ký số này được sử dụng để chỉ ra rằng người dùng biết đến khóa riêng liên kết với địa chỉ mà không cần công khai khóa cho mạng.

Bitcoin mạng hỗ trợ nhiều phương án ký, mỗi phương án đều có mục đích cụ thể của nó. Khi mạng phát triển và cách sử dụng trở nên đa dạng, việc tối ưu hóa cách tạo ra các chữ ký này trở nên ngày càng quan trọng.

Với sự ra mắt của Taproot, Bitcoin tiếp tục tiến hóa, các nhà phát triển có thể sử dụng những phân nhánh mềm này để xây dựng các giải pháp chữ ký cải tiến, mang lại cho người dùng sự an toàn, hiệu quả và bảo vệ quyền riêng tư tốt hơn. Một trong những phát triển mới nhất là Musig1 và phiên bản cải tiến của nó MuSig2, đây là một loại giải pháp chữ ký mới nhằm tăng cường giao dịch đa chữ ký.

Bitcoin đa chữ ký giao dịch giới thiệu

Trong giao dịch chuyển tiền Bitcoin thông thường, người dùng thường sử dụng giao dịch ký đơn, vì điều này đủ để hoàn tất việc chuyển tiền. Trong khi đó, đa chữ ký (multisig) yêu cầu nhiều khóa để ủy quyền cho một giao dịch Bitcoin. Chữ ký phân tán này thường được sử dụng để phân chia trách nhiệm sở hữu Bitcoin, cũng như để tương tác với các giải pháp lớp hai như mạng Lightning hoặc mạng Liquid.

Công nghệ đa chữ ký "CHECKMULTISIG" được phát triển đầu tiên cho Bitcoin có thể được sử dụng để tạo ra loại ví/giao dịch này, nó yêu cầu ít giao tiếp hơn giữa các người ký giao dịch đa chữ ký, nhưng tính riêng tư không bằng giải pháp đa chữ ký MuSig1. MuSig1 cải thiện tính riêng tư của người dùng bằng cách tăng thêm các bước trong quá trình ký.

Tóm tắt MuSig1

MuSig1 là một giải pháp đa chữ ký, cho phép nhiều bên cùng ký một thông điệp hoặc giao dịch duy nhất, cần một số lượng chữ ký nhất định để ủy quyền giao dịch. Điều này tăng cường tính bảo mật và cung cấp thêm quyền kiểm soát đối với tài sản. So với các giải pháp đa chữ ký truyền thống dựa trên kịch bản, MuSig sử dụng ít không gian khối hơn, nhưng đổi lại, nó cần nhiều sự tương tác hơn giữa những người tham gia.

MuSig1 dựa trên chữ ký Schnorr là một cải tiến lớn đối với giải pháp đa chữ ký truyền thống dựa trên ECDSA được sử dụng trong Bitcoin. Nó hỗ trợ tổng hợp khóa, điều này có nghĩa là một nhóm người ký có thể tạo ra một khóa công khai hợp nhất duy nhất và tạo ra một chữ ký duy nhất cho giao dịch.

Quá trình này không chỉ đơn giản hóa giao dịch đa chữ ký mà còn giảm kích thước giao dịch, hạ thấp phí giao dịch và tăng cường tính riêng tư.

MuSig2: Phiên bản nâng cấp của MuSig1

MuSig2 là phiên bản nâng cấp của MuSig1, cung cấp tính năng bảo mật, hiệu quả và quyền riêng tư tốt hơn. MuSig2 là một giải pháp đa chữ ký hai vòng, có nghĩa là nó chỉ cần giao tiếp giữa các ký giả trong hai vòng để tạo ra chữ ký hợp lệ.

Cải tiến này làm cho MuSig2 trở nên thực tiễn và thân thiện với người dùng hơn, vì nó giảm bớt độ phức tạp trong việc phối hợp nhiều người ký.

Sự khác biệt chính giữa MuSig1 và MuSig2

Sự khác biệt chính giữa MuSig1 và MuSig2 nằm ở số vòng giao tiếp và mô hình bảo mật của họ:

1. Vòng giao tiếp: MuSig1 cần ba bước giao tiếp để tạo ra chữ ký hợp lệ. Ngược lại, MuSig2 chỉ cần hai bước, giúp người ký có thể phối hợp hành động nhanh chóng và thuận tiện hơn.

2. Mô hình an ninh: MuSig1 dựa vào mô hình máy dự đoán ngẫu nhiên (ROM) để chứng minh tính an toàn của nó, mô hình này giả định sự tồn tại của một hàm băm lý tưởng. Tuy nhiên, ROM là một mô hình lý tưởng hóa, có thể không phản ánh chính xác hàm băm trong thế giới thực. Chứng minh tính an toàn của MuSig2 dựa trên mô hình nhóm đại số (AGM), mô hình này cung cấp một biểu diễn thực tế hơn cho các nguyên thủy mật mã, từ đó cung cấp sự đảm bảo an toàn mạnh mẽ hơn.

Ảnh hưởng của MuSig2 đối với Bitcoin

MuSig2 đưa ra Bitcoin sẽ mang lại một số lợi ích:

1. Tăng cường hiệu quả: Mô hình giao tiếp hai vòng của MuSig2 giảm bớt độ phức tạp trong việc phối hợp các giao dịch đa chữ ký, làm cho nó nhanh hơn và thuận tiện hơn cho người dùng.

2. Tăng cường quyền riêng tư: MuSig2 cho phép tổng hợp khóa, làm cho giao dịch đa chữ ký trên blockchain trông giống như giao dịch đơn chữ ký thông thường, điều này làm tăng quyền riêng tư bằng cách khiến bên thứ ba khó nhận diện giao dịch đa chữ ký hơn.

3. Linh hoạt hơn: MuSig2 hỗ trợ các chiến lược ký kết phức tạp hơn, như ký kết ngưỡng và cấu trúc khóa phân cấp, mang lại cho người dùng quyền kiểm soát tài chính lớn hơn.

4. An ninh mạnh mẽ hơn: Chứng minh an ninh của MuSig2 trong AGM cung cấp sự đảm bảo an ninh mạnh mẽ hơn so với chứng minh ROM cơ sở của MuSig1, tạo ra một nền tảng đáng tin cậy hơn cho các giao dịch đa chữ ký.

Ứng dụng của MuSig2

MuSig2 phù hợp với các tình huống cần tăng cường an ninh, quyền riêng tư và hiệu quả, chẳng hạn như:

1. Quản lý chia sẻ: MuSig2 cho phép nhiều bên quản lý an toàn quỹ chia sẻ, như trong tài khoản tín thác hoặc tài khoản ngân hàng liên kết, bằng cách yêu cầu một số lượng chữ ký nhất định để ủy quyền giao dịch. Điều này giảm thiểu rủi ro điểm lỗi đơn lẻ, đảm bảo không có người tham gia nào có thể truy cập quỹ một cách đơn phương.

2. Lưu trữ lạnh: MuSig2 có thể được sử dụng để tạo ra giải pháp lưu trữ lạnh đa chữ ký, cá nhân có thể chia sẻ quyền truy cập ví thành nhiều khóa, thay vì chỉ sử dụng một khóa để truy cập vào số tiền đã lưu trữ. Cài đặt này tăng cường một lớp bảo mật bổ sung, giảm thiểu khả năng truy cập trái phép do đánh cắp hoặc mất khóa.

3. Ví bảo vệ quyền riêng tư: Ví chú trọng đến quyền riêng tư của người dùng có thể thực hiện MuSig2, tạo ra các giao dịch đa chữ ký không thể phân biệt với giao dịch đơn ký thông thường. Điều này giúp người dùng duy trì quyền riêng tư của họ trên blockchain mà không hy sinh tính an toàn và kiểm soát mà giao dịch đa chữ ký cung cấp.

Cải tiến của giao thức lớp thứ hai

MuSig2 có thể được sử dụng trong các giao thức lớp hai như mạng ánh sáng, bảo vệ các giao dịch ngoại tuyến và nâng cao hiệu quả của chúng. Bằng cách tổng hợp chữ ký, MuSig2 giảm thiểu dấu chân trên chuỗi của các giao dịch lớp hai, từ đó giảm chi phí giao dịch mở và đóng kênh, giảm sự phình to của blockchain và làm cho việc phân tích chuỗi trở nên khó khăn hơn để nhận diện các giao dịch ánh sáng từ các giao dịch tiêu chuẩn.

MuSig2 cũng sẽ hỗ trợ tối ưu hóa cơ chế neo của mạng lỏng, giúp các thành viên liên bang quản lý cầu nối của họ rẻ hơn và dễ dàng hơn. Hơn nữa, mạng lỏng cũng đã kích hoạt Taproot, cho phép người dùng L-BTC có thể sử dụng MuSig2 trong sản xuất, do đó bất kỳ đổi mới nào được xây dựng trên MuSig ở cấp độ cơ bản đều có thể được sao chép trên mạng lỏng, và ngược lại.

Kết luận

MuSig2 là một phát triển triển vọng trong hệ sinh thái Bitcoin, so với MuSig1, nó cung cấp tính năng bảo mật, hiệu quả và quyền riêng tư được cải thiện.

Bằng cách đơn giản hóa giao dịch đa chữ ký và cung cấp bảo mật mạnh mẽ hơn, MuSig2 có tiềm năng mở khóa các trường hợp ứng dụng mới và tăng cường các ứng dụng hiện tại, làm cho Bitcoin dễ tiếp cận hơn và an toàn hơn đối với người dùng toàn cầu.

Với sự trưởng thành và ứng dụng rộng rãi của công nghệ, chúng ta có thể mong đợi MuSig2 sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc định hình tương lai của Bitcoin và công nghệ blockchain.