在今天,BCH 将进行硬分叉升级。这次升级的主要内容是 Schnorr 签名算法和隔离见证复原,Schnorr 签名是一项以简单性而闻名的数字签名方案,也是在这升级中最受期待的功能,而隔离见证复原则是一项修复性技术,用来找回被错发到隔离见证地址的 BCH。这次升级的两项内容都是成熟功能,外界公认的无争议技术功能,被视为纯粹的利好升级。

原文标题:《关于 Schnorr 签名你需要知道的事》
文章来源:公众号 BitcoinCash

Schnorr 签名和 ECDSA 签名

Schnorr 签名是一个使 BCH 区块链实现技术领先的强大功能,因为 Schnorr 签名方案直接促进了 BCH 的隐私性和交易能力。Schnorr 签名算法是由著名的密码学家 Claus Schnorr 发明,这项功能长期以来受到了 BCH 开发者的重视,长时间以来开发者都一直渴望实现 Schnorr 签名。现阶段,BCH 使用的是 ECDSA (椭圆曲线数字签名算法)来进行交易签名,在 5 月 15 日之后,BCH 将同时提供过去一直使用的 ECDSA 交易签名和新属性 Schnorr 签名,由用户来自由选择使用。

在 BCH 交易中,数字签名除了用于验证持有者身份,还用于加密数据,只有特定的接收者才能解密信息。这些加密组合证明了 BCH 用户的所有权,这构成了用户使用比特币现金的权利。BCH 是 UTXO 模型,所以很多交易都包含多个输入,而这些输入都需要有各自的签名。ECDSA 能够使双方能够安全地传达 BCH 公钥和私钥,而将添加到比特币现金链的 Schnorr 签名将提供与 ECDSA 相同的属性,但效率更高,功能更强大。

隐藏支付通道、原子交换和聚合签名

随着本次升级,开发人员 Mark Lundeberg 详细说明了 Schnorr 签名将是 ECDSA 签名的可选替代品。Lundeberg 解释说,用户不必生成新地址就可以开始使用 Schnorr 签名。对于 Schnorr,开发人员表示,由于签名是 64 字节的数据,与通常的 70 字节相比,交易可以减少 4% 的字节,该功能基本上提高了每笔比特币现金交易所需的签名数据的有效性。周三升级后,Schnorr 签名将给 BCH 带来隐藏普通支付渠道的能力。

原子交换又被成为跨链原子交换,是一种加密的智能合约,可以在点对点的基础上实现两种加密货币的交换。但原子交换长期以来的隐私性表现并不那么出色,通过 Schnorr 签名原子交换也可以隐藏支付渠道,这对原子交换的落地应用提供了极大的帮助。在将来开发人员可以添加更复杂的概念,比如聚合签名。

Lundeberg 指出 :「从用户体验的角度来看,比特币现金用户和商户只是通过 Bitcoin.com 钱包等应用程序来作为钱包使用比特币现金,可能无法一眼就看到任何不同。」「但是,如果您在 5 月 15 日升级之后任意查看一个新交易,您可能会注意到它的大小比以前小了大约 4%。」

Lundeberg 还表示了对聚合签名的看法,聚合签名的优异性是在一笔交易中所有涉及的输入只需要一个合并签名就可以完成,而用一个签名代替多个签名的好处是显而易见。这导致数据量大幅减少,预计通过 Schnorr 签名将使区块链存储和带宽减少至少 25%,使 BCH 网络更快,更加高效。

Lundeberg 最后还提到了 Schnorr 对于隐私性的提升。事实上在此之前很多用户就会故意使用多个签名来发送交易来提高隐私,而 Schnorr 签名会使所有用户的签名看起来和任何其他签名一样,这种结构导致了交易隐私性的大幅提升。以门罗币为例,环签名同样是此类型的结构和功效,而门罗币是以隐私性著称的数字货币。Schnorr 提供的属性以及 BCH 开发人员和基础设施提供商(如钱包)添加的一些延展程序将进一步增强隐私和可扩展性。

对抗垃圾交易攻击

在过去比特币中曾出现一种垃圾交易攻击,攻击者希望通过尽可能多的占用比特币的交易空间来使比特币拥堵,他们的手段之一就是通过频繁地从多个来源发送交易使这个交易中包括数十个签名,而很明显的是,这些签名占据了很多的空间。事实上目前来看 BCH 并不惧怕这种攻击,因为本身的区块容量足够大,攻击者如果要将 BCH 区块拥堵需要付出很高的代价,但这仍然是 ECDSA 签名留下的隐患。

根据上文的介绍,我们已经了解了 Schnorr 的原理和结构,很显然可以规避这类的垃圾交易攻击。如果我们每一笔交易只有一个签名,那么区块就能容纳更多交易,垃圾交易制造者要想制造攻击就必须发送更多交易,与更多人进行竞争,因此攻击成本就会相对更高。签名所占空间通常是一笔交易最大的一部分,所以攻击者将不具优势。

如果攻击者不选择使用 Schnorr 签名并继续使用旧的签名,那么其他使用 Schnorr 签名的用户发送的交易会更小,支付的手续费也就更少。这就会使攻击成本比以往更高。

结束

就在不久之前,BTC 的核心开发者同样宣布未来将 Schnorr 签名应用在 BTC 上,但毫无疑问,BCH 已经用上了,而 BTC 还在规划当中,BCH 再一次走在了 BTC 的前列。

现在,BCH 开发方面有很多创新,例如 Simple Ledger Protocol,Badger Wallet,Cash Accounts,Cashshuffle,Bchd 客户端及其隐私增强钱包 Neutrino。随着 Schnorr 签名的到来,BCH 将能够巩固其基础,并继续为大众提供可互换的,点对点的电子现金。

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