Schnorr Signatures หมายถึงอะไรสำหรับ Bitcoin

[TL; DR]

-ลายเซ็น Schnorr เป็นรูปแบบลายเซ็นที่พัฒนาขึ้นด้วยการอัปเกรด Taproot เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องบางประการของโปรโตคอล ECDSA
-Schnorr ทำงานคล้ายกับ ECDSA แต่มีข้อดีหลายประการ
-ลายเซ็น Schnorr รวมหลายลายเซ็นเมื่อการทำธุรกรรมมีมากกว่าหนึ่งที่อยู่หลัก
-ใช้พื้นที่น้อยลงและปรับขนาดเลเยอร์หนึ่งโดยการเพิ่มจำนวนธุรกรรมที่แต่ละบล็อกสามารถทำได้
-ลายเซ็น Schnorr ยังให้ความปลอดภัยใน Bitcoin จากการโจมตีสแปม
-การคำนวณในลายเซ็น Schnorr และตัวเลขสุ่มอาจทำให้การทำธุรกรรมล่าช้า และคอมพิวเตอร์จะใช้ทรัพยากรแบนด์วิธในการคำนวณมากขึ้น

คำสำคัญ: Schnorr Signature, เครือข่าย Bitcoin, BTC, ลายเซ็นดิจิทัล, ECDSA, คีย์ส่วนตัว

ภาพรวม

Bitcoin บังคับใช้สิทธิ์ความเป็นเจ้าของด้วยอัลกอริธึมลายเซ็นดิจิทัลที่อนุญาตให้มีการสร้างคีย์สาธารณะจากคีย์ส่วนตัวของผู้ใช้หลายราย
คีย์ส่วนตัวเป็นวิธีระบุตัวตนที่ไม่เหมือนใครบนเครือข่ายบล็อคเชน และเป็นสิ่งที่อนุญาตให้ผู้ใช้สร้างที่อยู่สำหรับรับและโอนเหรียญ

ประเภทของอัลกอริธึมลายเซ็นดิจิทัลที่ Bitcoin ใช้ก่อนหน้านี้คือ Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) ECDSA ถูกนำไปใช้โดย Bitcoin เนื่องจากเป็นโอเพ่นซอร์ส เชื่อถือได้ และได้รับการตรวจสอบอย่างดีสำหรับการนำไปใช้

แม้ว่า ECDSA จะอำนวยความสะดวกในการรักษาความปลอดภัยของเครือข่ายและธุรกรรม แต่ก็มีอุปสรรคบางประการ ซึ่งรวมถึงการขาดการคุ้มครองสิทธิบัตรด้วย ดังนั้น นักพัฒนาจึงตัดสินใจว่า Bitcoin ใช้อัลกอริธึมลายเซ็นที่แตกต่างกัน ลายเซ็น Schnorr ซึ่งมีข้อดีมากกว่า

ลายเซ็น Signature คืออะไร

ที่มา: coingeek

ลายเซ็น Schnorr เป็นประเภทของอัลกอริธึมลายเซ็นที่ใช้ Elliptic Curve Cryptography (ECC) ซึ่งคล้ายกับ ECDSA ลายเซ็น Schnorr ใช้เทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่าการอัปเกรด Taproot เพื่อปรับปรุงความจุและความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมด

ลายเซ็น Schnorr มีข้อได้เปรียบมากมายเหนือ ECDSA ในแง่ของความสามารถในการปรับขนาดและการจัดเก็บ และมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความเป็นส่วนตัวของ Bitcoin และสกุลเงินดิจิทัลอื่นๆ
อัลกอริธึมลายเซ็น Schnorr ได้รับการออกแบบครั้งแรกโดยนักเข้ารหัสชาวเยอรมัน Claus Schnorr ในปี 1980

ลายเซ็น Schnorr ทำงานอย่างไร

การรวมคีย์

ลายเซ็น Schnorr มีคุณสมบัติ “เชิงเส้น” ซึ่งช่วยให้พับลิกคีย์ของผู้ใช้หลายคนรวมกันเป็นคีย์สาธารณะเดียวผ่านการคำนวณเชิงเส้น และสามารถสร้างลายเซ็นรวมสัมพัทธ์ได้

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เทคโนโลยีของ Schnorr รวมลายเซ็นหลายลายเซ็นเป็นหนึ่งเดียว ช่วยส่งเสริมความเป็นส่วนตัวของธุรกรรม ประหยัดค่าใช้จ่ายด้วยลายเซ็นหลายลายเซ็นในการปลดล็อก ประหยัดพื้นที่บนเครือข่ายที่สำคัญ และสามารถขยายตัว

เทคโนโลยี Taproot

ความสำคัญของลายเซ็น Schnorr ต่อ Bitcoin ยังขึ้นอยู่กับบทบาทที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีเช่น Taproot Taproot มาจาก MAST (Merkelized Abstract Syntax Tree) ซึ่งสามารถแสดง __s ที่ซับซ้อนในรูปแบบของต้นไม้ Merkel ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของแผนผัง Merkel คือสามารถตรวจสอบการมีอยู่ของค่าโหนดได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลที่แท้จริงของสาขาที่ไม่เกี่ยวข้อง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดเก็บธุรกรรมและระบุข้อมูลในบล็อคเชน

ลายเซ็น Schnorr หมายถึงอะไรสำหรับ Bitcoin

ความสามารถในการปรับขนาด

ลายเซ็น Schnorr อนุญาตให้มีการรวมคีย์ ทำให้โหนด Bitcoin สามารถตรวจสอบลายเซ็นเป็นชุดๆ ได้ การตรวจสอบความถูกต้องของแบทช์นี้ช่วยลดเวลาและกำลังในการคำนวณที่จำเป็นสำหรับการพิสูจน์ธุรกรรมที่มีอินพุตหลายตัวได้อย่างมาก

โครงการ Multi-Sig

ธุรกรรมแบบหลายลายเซ็น (หลายซิก) ตามชื่อที่แนะนำ ต้องใช้หลายลายเซ็นในการโอน Bitcoin
อัลกอริธึมลายเซ็นของ Schnorr อนุญาตให้รวมคีย์สาธารณะเป็นคีย์สาธารณะเดียว ทำให้กลุ่มสามารถสร้างลายเซ็นดิจิทัลหนึ่งลายเซ็นแทนลายเซ็นอิสระหลายลายเซ็น

ลดต้นทุน

Schnorr สร้างรูปแบบ multi-sig ขนาดใหญ่ที่น่าสนใจสำหรับผู้ใช้และเครือข่าย Bitcoin ช่วยลดต้นทุนในการเคลื่อนย้ายเงินทุนสำหรับผู้ใช้และปัญหาการปรับขนาดที่เกี่ยวข้องกับการใช้ธุรกรรมหลายซิกที่หนักขึ้น

ตัวอย่างเช่น ในการตั้งค่า multisig 2 ใน 3 ที่ใช้ลายเซ็น Schnorr สามารถลดจำนวนคีย์สาธารณะที่เครือข่าย Bitcoin จำเป็นต้องรู้ลง 67% และลดจำนวนลายเซ็นที่ต้องใช้ลง 50% ซึ่งจะลดปริมาณข้อมูลที่เครือข่าย Bitcoin จะต้องติดตามและบันทึกลงอย่างมาก

ความปลอดภัยของเครือข่าย

รูปแบบลายเซ็น Schnorr ช่วยให้สามารถปรับปรุงความปลอดภัยเครือข่ายจากการโจมตีของผู้ส่งสแปม ด้วยการใช้งานนี้ ผู้โจมตีจะต้องส่งธุรกรรมจำนวนมากขึ้นเพื่อครอบครองพื้นที่เดียวกันภายในบล็อก สิ่งนี้ทำให้การโจมตีมีราคาแพงขึ้นและเป็นไปได้น้อยลงสำหรับผู้โจมตี

ความเป็นส่วนตัว

การรวมคีย์ช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดโดยการตัดจำนวนข้อมูลที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายเงินในกระเป๋าเงินหลายซิก และยังปรับปรุงความเป็นส่วนตัวสำหรับธุรกรรมประเภทนี้

สำหรับเครือข่าย Bitcoin การตั้งค่า multisig ที่ขับเคลื่อนโดยอัลกอริธึมลายเซ็นของ Schnorr จะปรากฏเป็นคีย์สาธารณะหนึ่งรายการพร้อมลายเซ็นดิจิทัลหนึ่งรายการ ในทางตรงกันข้าม คีย์สาธารณะและลายเซ็นดิจิทัลคือการรวมกันของหลายคีย์และหลายลายเซ็น

สิ่งนี้ส่งเสริมความเป็นส่วนตัวของผู้เข้าร่วมแต่ละคนในการตั้งค่าหลายซิก เครือข่ายจะไม่ทราบรหัสสาธารณะที่จำเป็นในการสร้างรหัสสาธารณะรวม และจะไม่รู้ว่าฝ่ายใดลงนามในธุรกรรม

การใช้รูปแบบลายเซ็นนี้สามารถปรับปรุงความเป็นส่วนตัวของเครือข่ายโดยอนุญาตให้ธุรกรรมลายเซ็นของ Schnorr มีลักษณะเหมือนกันกับการทำธุรกรรมแบบลายเซ็นเดียวทั่วไป ดังนั้นจึงแยกออกจากกันไม่ได้

ข้อเสียของลายเซ็น Schnorr บนเครือข่าย Bitcoin

เนื่องจากคุณลักษณะของ Schnorr ในการรวมลายเซ็นคีย์ส่วนตัว จึงจำเป็นต้องมีการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้หลายรอบ ซึ่งท้าทายกว่า ECDSA รุ่นก่อน นอกจากนี้ยังมีความต้องการตัวเลขสุ่มที่ค่อนข้างสูง การคำนวณลายเซ็นและตัวเลขสุ่มเหล่านี้เป็นกระบวนการที่น่าเบื่อ ซึ่งจะทำให้ขั้นตอนการส่งธุรกรรมล่าช้าเล็กน้อย และคอมพิวเตอร์จะใช้ทรัพยากรแบนด์วิดท์ในการคำนวณมากขึ้น

ทำไมก่อนหน้านี้ Bitcoin ไม่ใช้ Schnorr

ลายเซ็น Schnorr มีมาก่อน ECDSA แต่ไม่ได้รวมเข้ากับ Bitcoin ตั้งแต่เริ่มต้น

คำอธิบายหนึ่งสำหรับสิ่งนี้คือ Claus Schnorr ได้จดสิทธิบัตร Schnorr Signatures ในระหว่างการประดิษฐ์ในปี 1990 สิ่งนี้จำกัดการใช้และการสร้างนวัตกรรมเพิ่มเติมของ Schnorr Signatures ในทางใดทางหนึ่ง เนื่องจาก ECDSA เป็นโอเพ่นซอร์ส จึงได้รับการทดสอบอย่างละเอียด เชื่อถือได้ และด้วยเหตุนี้จึงมีการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง แม้ว่าสิทธิบัตร Schnorr จะหมดอายุในปี 2008 ซึ่งเป็นปีเดียวกับที่สร้าง Bitcoin แต่สรุปได้ว่าลายเซ็น Schnorr ขาดการยอมรับและการทดสอบที่จำเป็นในการปกป้องระบบที่สำคัญเท่ากับ Bitcoin

สรุป

ลายเซ็น Schnorr เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องซึ่งช่วยปรับปรุงเครือข่าย Bitcoin โดยรวม เมื่อเทียบกับ ECDSA แล้ว ลายเซ็นของ Schnorr มีความปลอดภัยและปรับขนาดได้มากกว่า และยังนำมาซึ่งการขยายพื้นที่บนห่วงโซ่ Bitcoin

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า คาดว่าลายเซ็นของ Schnorr จะนำการพัฒนาทางเทคนิคใหม่ๆ มาสู่โปรโตคอล Bitcoin และโลกบล็อกเชน