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如何保证币价不归零?这些基本能力比特币也很需要提升

今天要介绍的,则是加密货币钱包 2020 年在安全性和专业性上的突破,相信在即将来临的区块链落地领域,会牢牢占据一定的 To B 市场份额。

2020年1月10日 14:25 区块链 加密货币

来源/白话区块链

比特币等加密货币必须不断提升安全性以面对未来技术发展过程中的诸多挑战。在上篇《可以像微信钱包一样?2020年数字钱包技术重要的进化方向(上)》,我们介绍了2020年钱包在易用性上的突破,即 - 智能合约钱包。在友好度上无需助记词,万一丢失密钥可以使用类似微信朋友找回。

通过智能合约托管,可以延展出许多功能和用法,想必在未来 1-2 年的 To C 市场一定大有所为。

而今天要介绍的,则是加密货币钱包 2020 年在安全性和专业性上的突破,相信在即将来临的区块链落地领域,会牢牢占据一定的 To B 市场份额。


To B 的加密钱包的需求


想象一下,现在是 2030 年,区块链已经有了非常好的落地应用,作为一家区块链或者说应用到区块链技术的企业 CEO,你的公司钱包里存储着价值数亿甚至数十亿美金的加密货币。

这时,你考虑的一定不是易用性,便捷性这些要素,你大概率也不太敢把这些资金托管给智能合约。你脑子里想的,一定是“安全,安全,安全”。

这里的安全,不单单只是一个助记词,私钥,或是与网络隔离的硬件钱包这么简单,毕竟,助记词容易丢失,私钥容易泄露,硬件容易损坏。

再者,你还得信任公司里管理私钥的财务人员,除非你想把所有的私钥和助记词都自己藏着。

有没有什么好的解决方案?

秘诀全都在签名技术里。


签名技术


一、多重签名(简称多签 - Multisig)

还记得好莱坞电影里的核按钮么?

很多人之前以为,想要发射核弹,好像美国总统打开手提箱,插入钥匙,拍一下红色按钮,核弹就“嗖”的上天了。

后来好莱坞电影帮助他们纠正了这个观念,毕竟这可是可以毁灭地球的东西,哪能这么儿戏?除了极其繁琐的命令确认程序与步骤之外,想要发射核弹, 核弹控制面板只有在两把钥匙同时插入且同时旋拧的时候才有效。而两把钥匙,分别掌握在国防部长和总统两个不同的人手里。

这就像是,在一个过于重要的保险箱上,设计了两把锁,并将钥匙分给了不同的人,只有两个人带着各自钥匙同时出现,保险箱才能开启。

而区块链世界里的多签,是类似的道理,通常用于大额资产。多签通常会有 N 个私钥,集齐其中的 M(M<N)个签名,才可以对资产进行操作。不同的私钥掌握在不同人手里。所以即便部分私钥被盗或是丢失,资产也依旧是安全的。

CSW所宣称的百万BTC郁金香信托,便是一个由多签锁住的信托。当然,如果它存在的话。

二. 多签升级版 - 密钥共享(SSS - Secret Sharing Scheme)

多签虽然听起来很不错,然而缺点也非常明显。

1.易用性 - 多签的交易数据比普通交易会大 20%-60%,导致交易费也相对高出很多,且无法处理大批量的在线业务。

2.隐私性 - 多签是把各个签名方的签名通过链上广播的形式存在区块链记录里,签名和地址之间的对应关系以及签名数量相当于被公开,理论上可以被有心人追踪,来摸清地址和业务之间的关系,导致交易的隐私性得不到保护。

于是,就有了改进的密钥共享模式。

密钥共享和多签类似,只不过,并不是在保险箱上设计了 N 把锁,而是依旧只有一把锁一个钥匙,只是把钥匙切割成了好几份,每个人保存一份。发起交易需要将一定数量的密钥重新组装为密钥进行签名。

简单来说,你把密钥共享理解成一份被切开的藏宝图,或者七龙珠,集齐七颗龙珠,召唤神龙……

这么做的好处显而易见,在保留了多签优点的同时,多签里交易数据大,费用高,以及隐私性的缺点不见了,听起来像是个完美的方案……

然而,SSS 有一个致命缺点:即当密钥被重新组装时,会为攻击者提供了获取完整密钥的可乘之机,留下不小的安全隐患。

于是乎,现在有了秘密共享的再升级版。

三. 密钥共享升级版 - 门限签名 (Threshold signatures)

门限签名与密钥共享很像,不同的是,密钥共享是各个子密钥需要组装成完整密钥,才能使用,因而存在完整密钥暴露和被盗的风险。

而门限签名的原理则是基于多方安全计算 (MPC: Multi-Party Computation )。各个子密钥之间具备一定的代数结构,在使用时,各个子密钥轮流进行(交易)签名,生成最终有效的签名。完整密钥无需被组装,因而不存在完整密钥的“暴露时间”,让攻击者“无机可乘”。

你看,门限签名在保留了密钥共享优点的同时,又把密钥贡献会暴露完整密钥的缺点用数学方法消除于无形,这也是为什么 2019 年,许多钱包有计划升级门限签名技术。

目前,已经有几家有了初步的可用产品,为了避免广告嫌疑,大家请自行搜索,相信 2020 年,各位一定可以看到更多的基于门限签名技术的钱包现在我们的视野中。


写在最后的题外话


最后说一个题外话,是关于在 BCH 19 年升级中使用,且大概率 2020 年会部署在 BTC 上使用的 Schnoor 聚合签名,因为此签名技术目前专用于 BTC 与 BCH,所以没有放在前面章节来讲。

众所周知,比特币作为最早一代数字货币,虽说地址可以随意生成,但匿名性并不强。后来出现的环签名,防弹技术,ZkSNARKS,以及今年大火特火的MimbleWimble 等各项匿名技术,虽然已有较为成熟的应用,但若是移植到比特币的底层协议上来,则会对比特币整个框架做出较大修改,同时带来不小的风险,作为不喜欢硬分叉的 Core 开发组来说,这些便都没有被作为比特币的匿名协议备选项。

而在 BCH 上已经实现的 Schnoor 聚合签名技术,近期被提上了 BTC 开发议案,大概率也会在 BTC 上部署。简单来说,Schnoor 是一种特殊的多签技术,通过把一笔多签交易的各个参与方的公钥和签名合并为一个公钥与签名,合并过程不可见,也无法从合并后的公钥与签名推导出合并前的信息。

这样做的好处,一是性能更优,传统多签需要对多个签名进行多次验证,而聚合签名仅需验证一次,提高验证速度的同时也减小了签名大小与交易体积。

二是提供了隐私,因为对于验证者来说,聚合签名只有合并后的一个签名,且无法逆推导出之前的各方签名,整体感觉有点像达世的混币。

但比特币三兄弟的 BSV 则坚持门限签名,原因却并不是技术上的。从技术来讲,门限签名与 Schnoor 都很优秀,兼顾了性能,安全以及一定程度上隐私性,主要分歧,在于门限签名与 Schnoor 对于隐私,以及法律合规和可追溯上的不同理念。

Schnoor 聚合签名,无法追究当时究竟是谁签的,有点像集体不记名表决,最后出一个公章,难以追溯到个人,有隐私+匿名的性质。

门限签名则有点像记名多数票表决,最终可以追溯到个人,属于隐私,但并没有匿名属性,有集体契约的性质。

从签名技术的选择上,也可以看得出形态上的不一样 - BTC与BCH,理念是要走匿名,抗审查,难追溯的密码朋克路线。而BSV,理念是要法律上合规,隐私但非匿名,可追溯的商业推广路线。

孰优孰劣,很难说,更多是看市场的选择问题,相信在下次(2024年)减产左右,我们应该可以看得到答案。