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提升交易速度,降低手续费,Schnorr签名即将成为比特币的重要技术

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“To the moon!”

当一个币种开始爬升时,这一加密货币的口号就会经常被使用,而这一次,这一口号被用作表达人们对于长期等待的比特币编码优化程序的激动之情。

被称作Schnorr签名,这一技术将取代比特币现有的签名。这一概念之所以很吸引人,有一部分原因是它可以清理区块链上的空间,这样可以帮助解决比特币用户经常需要面对的交易延迟以及高手续费的问题。

Schnorr签名

根据正在开发这项技术的开发者所述,这一改变将会导致比特币的交易容量增大25%到30%。

Yannick Seurin是一个法国网络安全机构ANSSI的密码破译高手,他正在研究Schnorr背后的这一密码系统,并告诉Coindesk:

“Schnorr签名以及应用可以产生非常高的期待值。从扩容争论中可以看出,任何可以提高效率的改进对比特币都是大有好处的。”

的确,比特币社区正在团结一致,围绕着几个技术来让比特币支付的使用更有效率、更便宜、更快速并更简便。Schnorr只是很多技术中的一个,其他的还有联合的FIBRE网络,点对点的优化,以及最有野心的项目,马上要到来的闪电网络。

但是Schnorr最近却成为了一些知名的比特币开发者所关注的焦点。

这不仅仅是因为隔离见证(Segwit)最终在比特币上被激活,同时还因为Schnorr签名能提供其他的好处,比如提高特定交易形式的隐私性,以及减少那些堵塞网络的垃圾交易。

举个例子,Jonas Nick对CoinDesk说,他对于其隐私方面的优势更感兴趣,这对于Blockstream的基础设施安全工程师来说并不奇怪。同样,他同时也关注于如何可以亲手改变其他的代码,从而可以解锁更多现金的比特币使用案例。

“事实上,我对于这种工作感到非常兴奋,它的目标就像智能合约在链上看起来像普通的支付一样。Schnorr签名起到了一个至关重要的作用,还有MAST、Taproot以及Graftroot。”Nick说道,并提到了在促进比特币智能合约的发展过程中一系列的改变。

 

巧妙的攻击

 

关于Schnorr的这份激动已经等待了很长时间了——这一技术是从2012年开始开发的。

尽管这看起来对于一些人很好奇,但是对于那些和技术接触比较多的人来说,这些拖延并不让人感到吃惊。首先,并没有那么多的了解比特币以及密码学的开发者可以帮助来改变像是Schnorr这样的项目。

其次,自从Schnorr将要成为一个价值1000亿美元的比特币网络上的重大改变,那么这一技术就需要大量的同行审查和测试。

这两点确实减慢了Schnorr的进展。

根据知名的比特币贡献者,同时也是Blockstream的共同创建人Pieter Wuille在斯坦福的演讲所述,Schnorr在过去的几年中经历了几个“不容易被发现的挑战”。

比如说,在去年Wuille以及其它开发者在Schnorr实施时发现了一个“流氓攻击”,使他们呈递了一篇文章勾勒出了可能要进行的修订。但是学会驳回了递交的文章,并指出了一篇更好的文章——虽然这和比特币没有关系,但是者却强调了这一攻击载体使用了更安全的方式。

这就是ANSSI密码专家Seurin加入比特币开发者的原因。

“我注意到他们考虑的具体签名融合方案并没有一个基于实践的合理安全分析,”他说道。“而安全证明是我专门的研究领域,同时我先前工作于Schnorr签名的项目,我就联系了Pieter Wuille。”

Wuille随后给Seurin发了一篇文章,同时和比特币核心的贡献者Gregory Maxwell 以及Blockstream的数学家Andrew Pwolstra一同写了一个更安全的构造。

尽管这一构造起到了一定的作用,但是另一个问题却在随后涌现出来。

另一个攻击载体被Blockstream的工程师Russell O’Connor发现(Wuille将其称作“Russell’s attack”),这一问题可以使得用户偷取使用签名交易的比特币。

在演讲中,Wuille说道:

“从中能学到的,至少对于我自己来说,就是多方策划的攻击模型可以非常巧妙。这并不是那么显而易见的。”

 

过程和谨慎观点

 

这些攻击载体被解决了,但是这一技术的工作还将持续。

现在有几个比特币改进建议(BIPs)正在起着作用,Wuille高速参加演讲的观众。同时一旦这些完成了,它将提供新的签名计划是如何工作的,以及它是如何被添加到比特币上去的。再加上其他的比特币贡献者们将会有机会对于这一项目的实施进行审查,并提出改变的建议。

更不用说,一个代码的实施需要在发展过程中需要很长的时间,Nick说很多时候进行的是模糊测试。模糊测试是随机投掷一段代码中的数据,并检查是否回来的输出总是正确的。

“当你在大量的事件中用很多的代码来进行每秒钟上百次的测试,模糊测试是历史上找到微妙漏洞的一个很好的追踪记录,”Nick对CoinDesk说道,并补充道:“我们没有发现问题……这增强了我们在实施过程中的信心。”

根据Wuille所述,如果上述情况持续下去的话,Schnorr代码的完成不会花很长的时间。

在谈话中,Wuille说道,“忽视谨慎观点,通过隔离见证的脚本版本化来增添opcode并不是很难的一件事。”

然而,随着围绕着隔离见证激活的争论,谨慎的观点也许会成为一件很难忽视的事情。

任何一种方法,代码的改变在最近都吸引了很多的关注,开发者也一直在写博文,同时有很多人也在Reddit上进行讨论。

但是由于在线上有着数千亿美元,如果一次升级扰乱了比特币运行的方式,那么绝大多数的持有者也许对于很快的增加代码这件事感到犹豫。

比特币核心的贡献者Nicolas Dorier估计Schnorr要增添到比特币上可能要花去很多年的时间。

甚至是Wuille在演讲过程中,也承认这一时间线的必要性。

他总结道:“我非常期待看到我们一直工作的这个项目融合到比特币上会是什么样,但是这是一个漫长的过程。”

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