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。
声音 | Coinbase：在数字时代 比特币是一种可与黄金匹敌的价值储存手段:美国加密交易所Coinbase表示，黄金和比特币是法定货币贬值的安全港。由于黄金的稀缺性，它成为了一种具有历史意义的价值储存手段，正如稀有比特币也正在变成一种特殊财产一样。最近，Coinbase的首席执行官布莱恩·阿姆斯特朗(Brian Armstrong)也建议人们“考虑加密”。“尽管今天人们仍然认为加密是假币和一种投机性资产，但这一观点将使千禧一代把政府的货币视为假币，把加密视为人们无法篡改的真正货币”。Coinbase强调，“比特币是一种价值储存手段，可以在数字时代与黄金竞争”。它拥有技术优势，加速了全球市场的发展和成熟。[2020/2/10]
ECDSA签名回顾??
动态 | 美国发明一种新的数字货币 旨在减少圣诞灯饰的能源消耗:据CryptoSlate消息，美国出现了一种数字货币，声称将通过重塑节日精神来解决圣诞灯饰对电能的浪费。这种数字货币可以用来换取对儿童慈善机构的捐款，同时还可以在网络地图上把自己家点亮，让50英里范围内的用户看到，这样比在现实生活中点亮灯饰更有意义。据统计，美国人的圣诞灯饰消耗了惊人的电能。仅12月，这些灯饰就消耗了4.5太瓦时（即45亿度）的电能，比老挝全国一年的用电量还多。[2018/12/24]
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。
声音 | Bitmaga CEO茅毅锋：STO有可能变成一种新的方式标准:据火星财经消息，Bitmaga CEO茅毅锋表示，在传统市场上，当要卖给自己例如股票等资产时，需要每个人签字去验证同意，这是一个长期困扰的问题；而STO有可能变成一种新的方式标准：在发股的时候就可以变成一个股票，这样就只有一个投票权，可以投资任何公司和任何系统。[2018/10/19]
?特币签名算法——
基于SECP256k1曲线的ECDSA
?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。
声音 | 巴西新党总统候选人：比特币可能是一种合法的支付形式:据Bitcoinist消息：巴西新党总统候选人JoaoAmoedo表示，作为一种支付手段，我毫不怀疑比特币可以被理解为一种合法的支付方式。如果双方都希望通过比特币交换产品，我认为没有任何法律障碍。[2018/8/7]
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。
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
多签?案
以n-of-m多签?案为例。
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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编辑：xy工作室、NPC
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