Was ist Signaturaggregation oder Signaturaggregation?

Signaturaggregation oder Signaturaggregation ist eine kryptografische Technik, die zum Zusammenfügen zweier oder mehrerer digitaler Signaturen verwendet wird. Ein Prozess, der darauf abzielt, sie so zu vereinen, dass sie eine eindeutige und gültige digitale Signatur für ein Dokument oder eine digitale Information darstellen, die leicht überprüfbar ist.

UEines der am meisten erwarteten Krypto-Features der Welt Bitcoin ist das bekannt Signaturaggregation oder Signaturaggregation. Hierbei handelt es sich um eine Funktion, die darauf abzielt, die digitalen Signaturfunktionen dieser Kryptowährung zu erweitern und zu verbessern. Aber was genau ist Signature Aggregation? Nun, lassen Sie uns diese Technologie genauer untersuchen.

Signature Aggregation, eine neue Methode zur Durchführung digitaler Signaturen

Wenn wir von Signature Aggregation (SA) sprechen, beziehen wir uns auf eine neue kryptografische Technik oder ein neues kryptografisches Protokoll, das darauf abzielt, die Fähigkeiten digitaler Signaturen zu erweitern. Genauer, Durch die Signaturaggregation soll sichergestellt werden, dass diese Signaturen auf eindeutige Weise gruppiert und komprimiert werden können, dies aber bei Bedarf jederzeit überprüft werden kann.. Auf diese Weise können die Signaturen, die eine SA bilden, in einer einzigen digitalen Signatur dargestellt werden, diese SA kann jedoch dazu dienen, die den einzelnen digitalen Signaturen innerhalb derselben SA zugewiesenen Daten korrekt zu validieren.

Es klingt komplex, nicht wahr? Das ist es sicherlich, aber hinter der Komplexität verbirgt sich eine sehr einfache Begründung, die wir anhand dieses Beispiels schnell erläutern werden:

Stellen Sie sich für einen Moment vor, Sie hätten ein digitales Dokument, das drei digitale Signaturen erhalten muss. Wenn das Dokument digitale Signaturen von diesen Personen erhält, kann jeder, der seine Metadaten lesen kann, sehen, um wessen Signaturen es sich handelt, und nicht nur das, das Dokument selbst hat auch im Hinblick auf die Speicherkapazität zugenommen.

Aber was würde passieren, wenn wir eine Signaturaggregation anwenden würden? Nun, in diesem Fall tun dies die drei Personen, die das Dokument signieren, auf normale Weise, aber wenn die Signaturen zusammengefügt werden, fügt der Algorithmus sie zusammen, um eine einzige digitale Signatur zu generieren, die dann mit dem digitalen Dokument verbunden wird. Damit unterschreiben wir erstens das Dokument und es kann validiert werden, zweitens kann niemand mehr genau wissen, wer das Dokument unterschrieben hat, es aber trotzdem gültig ist, und drittens hat das Dokument jetzt nur noch eine digitale Signatur nimmt viel weniger Speicherplatz ein.

Eine Technologie zur Verbesserung der Sicherheit unserer Transaktionen

Genau das macht eine Signature Aggregation und sie eignet sich perfekt für den Einsatz in der Technik. Blockchain, besonders in Transaktionen mit mehreren Signaturen oder andere Operationen mit mehreren Signaturen, da wir dadurch Speicherplatz in den Blöcken sparen können, wodurch die Skalierbarkeit verbessert und gleichzeitig die Privatsphäre des Netzwerks verbessert wird, indem unsere digitalen Signaturen in einer öffentlich überprüfbaren Umgebung wie einer Blockchain geschützt werden.

Daran können wir deutlich erkennen, warum ein so großes Interesse an der Implementierung einer solchen Technologie in Bitcoin und anderen besteht. criptomonedas, etwas, das näher ist, als es scheint.

Signaturaggregation und Schnorr-Signaturen

In einem anderen Artikel der Bit2Me Academy haben wir darüber gesprochen Schnorr-Signaturen und das große Interesse, sie in Bitcoin umzusetzen. Nun, ein Teil dieses Interesses steht in direktem Zusammenhang mit Signature Aggregation (SA). Der Grund? Schnorr-Signaturen wurden von Grund auf so konzipiert, dass sie diese Art von Funktionen unterstützen. Dies macht sie ideal für diese Art von kryptografischen Techniken.

Tatsächlich würden Schnorr-Signaturen es ermöglichen, die Signaturaggregation in Bitcoin viel weiter voranzutreiben. Dadurch können einzelne Transaktionen mit mehreren Einträgen und daher mit unterschiedlichen Signaturen für jeden Eintrag durch eine einzige digitale Signatur dieses Typs dargestellt werden. Diese Funktion wird als Cross-Input-Aggregation bezeichnet und kann dazu beitragen, bis zu 30 % Platz in Bitcoin-Blöcken zu sparen. Eine Situation, die eine Vergrößerung des Speicherplatzes ermöglichen würde, um mehr Transaktionen in jedem Block einzuführen und so die Skalierbarkeit des Netzwerks zu verbessern. Ganz zu schweigen von der durch dieses System erreichten Privatsphäre, da es unmöglich ist, einzelne Signaturen aus dieser einzelnen Signatur zurückzuverfolgen, was es unmöglich macht, Signaturen mit ihren entsprechenden Einträgen innerhalb jeder Transaktion zurückzuverfolgen. Allerdings werden wir dieses Cross-Input-Aggregation-Schema aufgrund seiner Erklärung möglicherweise nie in Bitcoin sehen Gregory Maxwell in ausführlicher Thread auf Bitcointalk.

Allerdings sind sich die meisten Entwickler bei Bitcoin einig, dass die Signaturaggregation von entscheidender Bedeutung ist und dass dies mit Technologien wie Schnorr und anderen einhergehen würde Pfahlwurzel, wo er seine Fähigkeiten voll ausschöpfen konnte. Und denken wir daran, dass das Ziel von Taproot darin besteht, bessere und komplexere Skripte innerhalb von Bitcoin zu ermöglichen. Skripte, die natürlich von digitalen Signaturen begleitet werden und die ohne größere Probleme durch eine Signature Aggregation ersetzt werden könnten.

Vor- und Nachteile der Signaturaggregation

Vorteil

Lassen Sie uns nun ein wenig untersuchen, welche Vor- und Nachteile dieses neue digitale Signatursystem mit sich bringt. Als Vorteile können wir erwähnen:

1. Reduziert die Größe des Abschnitts für digitale Signaturen bei Transaktionen mit mehreren Signaturen erheblich. Dadurch kann innerhalb der Blöcke Platz gespart werden, sodass andere Transaktionen darin platziert werden können, wodurch die Skalierbarkeit des Netzwerks verbessert wird.
2. Die Signaturprüfung erfolgt schneller und effizienter. Dies liegt daran, dass nur eine Signatur überprüft werden muss und nicht mehrere Signaturen gleichzeitig. Dadurch verringert sich der Energiebedarf für diese Aufgabe.
3. Drittens wird die Anonymität bis zu einem gewissen Grad optimiert. Dies liegt daran, dass die Gesamtsignatur aus Einzelsignaturen einzelner Benutzer besteht. Es ist jedoch unmöglich zu wissen, welche dieser Signaturen die Quelle der hinzugefügten Signatur war.
4. Signaturaggregation ist eine grundlegende Säule für Technologien wie MAST, Pfahlwurzel, Grafroot, zusätzlich zum Öffnen der Türen für neue Verbesserungen für Protokolle der zweiten Schicht, Atom-Swaps und andere On-Chain-Implementierungen.

Nachteile

Als Nachteile können wir jedoch erwähnen:

1. Es handelt sich um eine ziemlich komplexe Implementierung. Tatsächlich arbeitet das Bitcoin-Entwicklungsteam seit etwa zwei Jahren an dieser Implementierung und befindet sich immer noch in der Entwicklung.
2. Eine sorgfältige Umsetzung ist erforderlich, um bestimmte Angriffsvektoren zu vermeiden, die eine unbefugte Ausgabe von Geldern ermöglichen würden. Dies ist durch die Verwendung eines gefälschten aggregierten Signaturschemas in einer Angriffsart möglich, die als bekannt ist Schurkenangriff. Bei diesem Angriff wird in gewisser Weise eine digitale Signatur „gefälscht“. Dies zwingt die Gegenpartei dazu, Informationen preiszugeben, die gegen Sie verwendet werden können. Mit diesen Informationen kann der Angreifer ganz einfach eine gültige digitale Signatur für ein aggregiertes Signaturschema berechnen. Auf diese Weise können Sie effektiv Geld von einer Adresse stehlen, die nicht unter Ihrer Kontrolle steht. Dies ist einer der Gründe für die sorgfältige Implementierung aggregierter Signaturen in Bitcoin.
3. Es besteht die Möglichkeit, mithilfe der Signaturaggregation alle Transaktionen innerhalb eines Blocks abzudecken. Allerdings ist dadurch die Sicherheit von Bitcoin und jeder Kryptowährung, die eine solche Funktion implementiert, ernsthaft gefährdet. Denn wenn es einem Angreifer gelingt, einen Rogue-Angriff durchzuführen oder einen anderen Fehler in der Implementierung entdeckt, könnte er sehr leicht die Gelder aus diesem Block oder dieser Reihe von Blöcken stehlen.