O que as assinaturas Schnorr significam para o Bitcoin?

RESUMO

- A assinatura Schnorr é o esquema de assinatura desenvolvido com a atualização do Taproot para remediar algumas das falhas do protocolo ECDSA.
- O Schnorr funciona de forma semelhante ao ECDSA, mas tem muitas vantagens sobre ele.
- A assinatura Schnorr agrega múltiplas assinaturas quando uma transação tem mais de um endereço principal.
- Eles ocupam menos espaço e fornecem escalonamento de camada um, aumentando o número de transações que cada bloco pode receber.
- A assinatura Schnorr também fornece segurança em Bitcoin contra ataques de spam.
- Cálculos em assinaturas Schnorr e números aleatórios podem atrasar as transações e o computador consumirá mais recursos de largura de banda de computação.

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Uma visão geral

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O Bitcoin reforça os direitos de propriedade com um algoritmo de assinatura digital que permite a derivação de chaves públicas das chaves privadas de vários usuários.

Uma chave privada é um meio único de identidade na rede Blockchain e é o que permite aos usuários gerar um endereço para receber e transferir moedas.

O tipo de algoritmo de assinatura digital que Bitcoin usado anteriormente era o algoritmo de assinatura digital de curva elíptica (ECDSA). O ECDSA foi implementado por Bitcoin porque é de código aberto, confiável e bem examinado para adoção.

Embora o ECDSA tenha facilitado a segurança da rede e das transações, ele teve alguns contratempos, que incluíam a falta de proteção de patente. Assim, os desenvolvedores decidiram que Bitcoin adota um algoritmo de assinatura diferente, a assinatura Schnorr, que apresenta mais vantagens.


O que é a assinatura Schnorr?

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assinatura de Schnorr é um tipo de algoritmo de assinatura que usa a Elliptic Curve Cryptography (ECC), semelhante ao ECDSA. A assinatura Schnorr adota uma nova tecnologia, conhecida como Taproot upgrade, para melhorar a capacidade e escalabilidade de toda a rede blockchain.

As assinaturas Schnorr oferecem inúmeras vantagens sobre ECDSA em termos de escalabilidade e armazenamento e visam aumentar a privacidade de Bitcoin e outras criptomoedas.
O algoritmo de assinatura Schnorr foi projetado pela primeira vez por um criptógrafo alemão, Claus Schnorr, na década de 1980.


Como funcionam as assinaturas Schnorr?

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Agregação de chave
A assinatura Schnorr possui um recurso “linear”, que permite que as chaves públicas de vários usuários sejam agregadas em uma chave pública por meio de cálculo linear, e a assinatura agregada relativa pode ser gerada.

Em outras palavras, a tecnologia Schnorr agrega várias assinaturas em uma, ajudando a promover a privacidade das transações, economiza custos por assinatura múltipla no _script_ de desbloqueio, economiza espaço importante na cadeia e realiza expansão.

Tecnologia Taproot
O significado da assinatura Schnorr para o Bitcoin também conta com seu papel fundamental para tecnologias como o Taproot. Taproot é derivado de MAST (Merkelized Abstract Syntax Tree), que pode expressar __script__s complexos na forma de árvores Merkel. Uma das características essenciais da árvore de Merkel é que ela pode verificar rapidamente a existência de um valor de nó sem revelar os dados verdadeiros de ramos irrelevantes. É amplamente utilizado para armazenar dados de transações e estados na blockchain.


O que a Assinatura Schnorr significa para o Bitcoin

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Escalabilidade
A assinatura Schnorr permite a agregação de chaves, permitindo Bitcoin para validar assinaturas em lotes. Essa validação em lote reduz significativamente o tempo e o poder computacional necessários para provar uma transação que comporta várias entradas.

Esquema Multi-Sig
As transações multi-assinatura (multi-sig), como o nome sugere, requerem várias assinaturas para transferir quantidades específicas de Bitcoin.
O algoritmo de assinatura Schnorr permite que as chaves públicas sejam agregadas em uma chave pública, permitindo que o grupo crie uma assinatura digital representando várias assinaturas independentes.

Custo reduzido
A Schnorr torna os grandes esquemas multi-sig muito mais atraentes para os usuários e para o bitcoin . Ele reduz os custos de movimentação de fundos para os usuários e os problemas de dimensionamento associados ao uso mais intenso de transações multisig.

Por exemplo, em A 2 de 3 configurações multisig empregando assinaturas Schnorr podem diminuir o número de chaves públicas que o Bitcoin precisa saber em 67% e reduzir o número de assinaturas necessárias em 50%. Isso reduziria significativamente a quantidade de dados que o Bitcoin precisaria rastrear e registrar.

Segurança de rede
O esquema de assinatura Schnorr permite melhorar a segurança da rede contra ataques de spam. Com essa implementação, um invasor teria que enviar muito mais transações para ocupar o mesmo espaço dentro de um bloco. Isso torna o ataque mais caro e menos viável para o invasor.

Privacidade
A agregação de chaves melhora a escalabilidade, cortando a quantidade de dados necessários para mover fundos em uma carteira multi-sig e também melhora a privacidade para esses tipos de transações.

Para o Bitcoin , as configurações multisig alimentadas pelo algoritmo de assinatura Schnorr aparecem como uma chave pública com uma assinatura digital. Em contraste, a chave pública e as assinaturas digitais são combinações de várias chaves e várias assinaturas.

Isso promove a privacidade de cada participante na configuração multi-sig. A rede não saberá as chaves públicas necessárias para criar a chave pública agregada e não terá ideia de quais partes assinaram a transação.

A implementação desse esquema de assinatura pode melhorar a privacidade da rede, permitindo que as transações de assinatura Schnorr pareçam idênticas às transações convencionais de assinatura única. Portanto, eles são indistinguíveis um do outro.




Desvantagens das assinaturas de Schnorr no Bitcoin

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Devido à característica do Schnorr de agregar assinaturas de chaves privadas, ele requer várias rodadas de interação entre os usuários, o que é mais desafiador do que o ECDSA anterior. Além disso, tem demandas relativamente altas de números aleatórios. Calcular essas assinaturas e números aleatórios é um processo tedioso; isso causará um pequeno atraso na etapa de envio das transações e o computador consumirá mais recursos de largura de banda de computação.


Porque Bitcoin não usou Schnorr antes?

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A assinatura Schnorr existia antes da ECDSA, mas não foi integrada ao Bitcoin desde o início.

Uma explicação para isso é que Claus Schnorr patenteou as assinaturas Schnorr durante sua invenção em 1990. Isso, de alguma forma, restringiu o uso e a inovação posterior das assinaturas Schnorr. Como o ECDSA era de código aberto, ele foi completamente testado, confiável e, portanto, amplamente adotado. Apesar do fato de que a patente de Schnorr expirou em 2008 - o mesmo ano em que Bitcoin foi criado - concluiu-se que as assinaturas de Schnorr careciam da aceitação e dos testes necessários para proteger um sistema tão importante quanto o Bitcoin.


Conclusão

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A assinatura Schnorr está entre as tecnologias relevantes que melhoram o bitcoin . Em comparação com o ECDSA, a assinatura do Schnorr é mais segura e escalável e também traz a expansão do espaço no bitcoins cadeia de

Nos próximos anos, espera-se que as assinaturas de Schnorr tragam mais novos desenvolvimentos técnicos para Bitcoin e o mundo blockchain.



Autor: Gate.io. Observador: M. Olatunji.
*Este artigo constitui apenas a opinião dos autores, pesquisadores e observadores, mas não é uma sugestão de investimento. Republicar o artigo será permitido, mas a Gate.io deverá ser referenciada. Em outras situações, tomaremos as medidas pela violação de direitos autorais.