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。
掌柜调查署｜币圈李白：Filecoin给整个区块链的生态带来了一种跨时代的改变:在今日举行的掌柜调查署中，针对“当前市场对Filecoin的期待是否过高？Filecoin究竟是陷阱，还是机遇？“的问题，石榴矿池核心开发者币圈李白表示，我个人比较看好Filecoin的前景，大家都知道从最初的比特币开始，区块链技术就被用来进行记账。记账这件事情被很好地传承了下来，发展到今天就是各种各样的数字货币。然后以太坊又把区块链带到了去中心化应用的时代，就有各种各样的DAPP，有DeFi，有各种各样的游戏，都可以在区块链上实现。Filecoin给整个区块链的生态带来了很多不同，我认为这是一种跨时代的改变。它使用区块链来做去中心化的存储是一个崭新的应用场景，会给区块链未来真正的落地带来更广阔的一个空间。
从投资角度来讲，我觉得大家还是要看一下Filecoin / IPFS技术的趋势。当年去中心化记账带来了比特币；后来用区块链来做应用，带火了以太坊。这时候我们发现区块链还可以用来做去中心化存储，那这个存储未来会给我们带来什么呢？它会给整个区块链领域带来什么不同呢？我觉得这种趋势如果大家能看到，那我觉得就应该投资它。
至于这个项目的风险和优势，我觉得都是过于早期。这个技术才刚刚从设计中实现，甚至现在还没有完全实现。系统内还有一些漏洞，整个技术还处在非常早期。这样的技术将来能不能真正的去落地，我觉得这就是项目最大的风险。而也正因为现在是这个项目非常早期的一个阶段，前期在知道的人还没有那么多的情况下入场，等这个项目真的被推向大众了，自然会体现它的价值。所以早期既是风险也是优势。[2020/7/15]
ECDSA签名回顾??
英国商业法庭将比特币定义为一种资产:最近英国商业法庭在《AA v Persons Unknown》和《re Bitcoin》中规定，比特币应被视为一种资产，而不是一种服务，这打破了关于数字资产定义的模糊性。商业法院此举可能导致金融科技领域以及欧盟数字资产领域将加密货币定义为一种资产或服务。（FinanceMagnates）[2020/4/20]
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。
欧洲央行执委Coeure：贸易回升反映了周期性因素 比特币应当被视为一种风险性资产:欧洲央行执委Coeure表示：贸易回升主要反映了周期性因素。宽松的货币政策提振了经济增长和投资。贸易增长不太可能回升至危机前的水平。自动化表明，保护主义也不能拯救工厂。我们要对希腊经济增长持乐观态度。比特币应当被视为一种风险性资产。[2018/2/16]
?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。
俄罗斯东正教主教认为比特币是一种新的庞氏局:据了解，俄罗斯东正教主教希拉里·阿尔费耶夫对比特币进行了抨击。阿尔费表示：“我个人认为，加密货币是一种新的金融泡沫，一种新的庞氏局，背后根本就没有什么东西。”同时他还认为，与有形的传统资产相比，虚拟货币的价值观念存在脱节。[2018/1/3]
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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