EOS:硬核 | 一种基于 Schnoor 算法的多签方案以及钱包架构_USD

硬核预警，建议有技术基础的同学使用～

近日比特币核心客户端发布了新的一个大版本，这次发布主要带来了Schnorr签名Taproot技术。Schnorr是一项优雅，简洁，可以提升交易隐私性，节省空间，同时还能实现聚合多签的一种的签名算法。同时它有别于传统的ESDSA签名技术，其在技术及实现方式上有着明显的特点，目前已经较广泛的应用在不同公链的不同环节上。本期非常有幸邀请到密码学专家汉升撰稿，介绍一种基于Schnoor算法的多签方案以及钱包架构。同时在文末为大家推荐了两篇相关科普文章，希望能够一起学习这一项新的技术，以及了解Schnorr签名对于比特币及区块链技术的发展有哪些意义。

编辑：xy工作室、NPC

动态 | 法国央行希望欧元区建立基于区块链的结算系统:法国中央银行希望欧元区建立一个基于区块链的结算系统，与现有技术相比，该系统可以更快、更低成本地转移欧元。法国央行副行长Denis Beau在上周四的一次演讲中表示支持分布式账本技术（DLT），他说这很可能解决许多悬而未决的市场问题。法国央行正在考虑的一种解决方案就是中央银行数字货币（CBDC）。Beau称，欧元区有责任考虑建立一个CBDC。（Coindesk）[2019/11/25]

ECDSA签名回顾??

数字签名是对签名的数字模拟。最早的数字签名算法是由Rivest、Shamir、Adleman三?于1978年提出的RSA签名算法，其安全性基于?整数分解的难解性，?泛地运?于数字认证与CA等领域。但是由于RSA算法的密钥尺?较?，存储效率不及后来的基于椭圆曲线的签名算法。所以?前?泛运?于密码货币的签名?乎都是ECDSA算法，只是所基于的底层椭圆曲线不同。ECDSA的安全性是基于椭圆曲线离散对数难解性。

分析 | 币安研究院：法国保险资金保守预计有10亿欧元流入币市:币安研究院晚间发布观点认为：法国议会上周投票通过了Pacte法案，间接允许了法国保险资金投资加密数字货币。根据OECD的统计，2017年法国人寿和综合类保险资产管理规模高达2.3万亿欧元，其中“集体投资（CIS）”和“其它资产（Others）”合计占21.4%，最早的险资加密货币投资有可能出现在这两个分类中（私募类基金或公开市场交易的ETF）。币安研究院假设“其它资产”中分别可能有1%（保守）、5%（中性）、10%（乐观）的资产在未来配置到数字货币中，则可以预期分别有10亿、49亿、97亿欧元的流入空间。[2019/4/17]

?特币签名算法——

基于SECP256k1曲线的ECDSA

法国：允许区块链平台交易未挂牌上市证券:为增强其金融创新形象、吸引更多外资，法国政府大刀阔斧进行改革，近日宣布允许银行和金融科技公司搭建区块链平台，无需经历中间代理商和托管银行，用户即可直接交易未上市证券。法国财政部长布鲁诺路·勒·梅尔表示区块链可以让金融机构开拓出新的证券交易方式，使之更快、更便宜、更透明以及更安全。[2017/12/11]

?特币?前所使?的签名算法是基于SECP256k1曲线的ECDSA算法。将交易的详细信息作消息摘要，即z=SHA256(m)，对摘要z作核?签名算法。

密码学意义上安全的数字签名需要通过添加随机数来实现签名的随机性。但是根据RFC6979标准，签名算法中的随机数是从消息摘要z中提取出，这不是密码学意义上的随机数。这个?案在众多密码学代码库中，并应?于?多数区块链项?中。

动态 | 近7日 大部分USD 稳定币总供给均在增长:据Searchain.io数据显示：昨日总供给量最高的 USD 稳定币是 TUSD，总供应量为 195,689,752 枚。昨日总供应量最低的 USD 稳定币是 USC,总供应量为 1,113,379 枚。近7日 大部分USD 稳定币总供给均在增长，增长最高的是 PAX，增长了 43,445,346 枚；减少最多的是 nUSD，减少了 273,542 枚。[2018/12/5]

Schnorr签名的平凡?案

Schnorr签名可以解决上?所提出的多签消耗资源的问题。

Schnorr是由Claus-PeterSchnorr在1989年美密会上提出的数字签名算法，并申请了专利保护。就签名算法本身??，它相对于ECDSA算法具有，可证明安全性、可扩展性的特点。主要算法实现如下：

可以看出Schnorr签名也基于椭圆曲线算术，?前?泛部署于各?代码库、芯?指令中的底层算术模块依?然可以有效利?，但是需要将再重新从底层接?封装指令来实现Schnorr算法。这点对于软件钱包升级?较便利。但是对于硬件钱包，升级成本可能较?。?

Schnorr签名?案的线性性质

假设Alice和Bob分别对于消息m进?签名。具体地，假设Alice的公私钥对为(x1,X1=x1G)，Bob的公私(x2,X2=x2G),

以上的?案只是为了展示Schnorr签名的线性性，并不能直接?于实际应?，因为这个?案可能会导致RougekeyAttack。?

基于Schnorr签名的多签?案

1.多签?案

以n-of-m多签?案为例。

2.钱包服务架构钱包分为服务器端(S端)和客户端(C端)，C端将有多个逻辑点，对应多个?户。

这?的S端和C端只是逻辑上的，可以在?个物理设备上既有S端也有C端，也可能是多个物理设备上的。?

结论

对于Schnorr的线性性质以及签名可累积性质，使得在?特币多签交易的执?中，不需要过多的?户签名数据，只需要"签名和"与"公钥和"即可验证交易合法性。这会让?特币的多签交易???幅降低，从?区块能容纳的多签交易数量得到较?提?。以2-3多签为例，?前?特币多签的锁定脚本需要3个公钥地址，这部分会被压缩为脚本，所以升级之后???变化，但是解锁脚本需要2个公钥与2个签名，在升级为Schnorr之后，只需要?个"公钥和"与"签名和"。对于更通?的n-m多签，?前?特币多签的解锁脚本需要n个公钥与n个签名，Schnorr签名依然只需要?个"公钥和"与?个"签名和”。也就是说签名?越多，Schnorr签名的空间利?率越?。?

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