Agregação de assinatura ou Agregação de assinatura é uma técnica criptográfica usada para unir duas ou mais assinaturas digitais. Um processo que busca a união dos mesmos de forma que representem uma assinatura digital única e válida para um documento ou informação digital, que pode ser facilmente verificável.

UUma das funções de criptografia mais esperadas do mundo de Bitcoin é o conhecido Agregação de assinatura ou agregação de assinatura. Esta é uma função que visa expandir e melhorar as capacidades de assinatura digital desta criptomoeda. Mas o que exatamente é agregação de assinatura? Bem, vamos dar uma olhada nesta tecnologia.

Agregação de assinatura, uma nova maneira de fazer assinaturas digitais

Quando falamos em Agregação de Assinatura (SA ou Agregação de Assinatura), referimo-nos a uma nova técnica criptográfica ou protocolo que visa expandir as capacidades de assinatura digital. Mais especificamente, A Agregação de Assinaturas visa fazer com que essas assinaturas possam ser agrupadas e compactadas de uma forma única, mas que podem ser verificadas a todo momento, se necessário. Desta forma, as assinaturas que compõem um SA podem ser representadas em uma única assinatura digital, mas o referido SA pode nos ajudar a validar corretamente os dados atribuídos a cada uma das assinaturas digitais dentro desse mesmo SA.

Parece complexo, certo? Certamente é, mas por trás da complexidade está um raciocínio muito simples que explicaremos rapidamente com este exemplo:

Imagine por um momento que você tem um documento digital que precisa receber três assinaturas digitais. Se o documento receber as assinaturas digitais dessas pessoas, quem conseguir ler seus metadados poderá ver de quem são as assinaturas, e não só isso, o próprio documento aumentou de tamanho em termos de armazenamento que falamos.

Mas o que aconteceria se aplicássemos uma Agregação de Assinatura ou Agregação de Assinatura? Bem, nesse caso, as três pessoas que assinam o documento o fazem da maneira normal, mas conforme as assinaturas são unidas, o algoritmo as une para gerar uma única assinatura digital, que é então unida ao documento digital. Com isso, em primeiro lugar, assinamos o documento e ele pode ser validado, em segundo lugar, ninguém vai saber exatamente quem são os que assinaram o documento, mas ainda é válido e, em terceiro lugar, agora o documento tem apenas uma assinatura digital , ocupa muito menos espaço de armazenamento.

Uma tecnologia para melhorar a segurança de nossas transações

Isso é exatamente o que um Signature Aggregation faz, e é perfeito para uso em tecnologia blockchain, especialmente em transações com várias assinaturas ou outras operações com várias assinaturas, uma vez que nos permite economizar espaço de armazenamento nos blocos, melhorando assim a escalabilidade e, ao mesmo tempo, melhorando a privacidade da rede protegendo nossas assinaturas digitais em um ambiente publicamente auditável, como um blockchain.

Com isso podemos ver claramente porque há tanto interesse em implementar tal tecnologia no Bitcoin e outros criptomonedas, algo que está mais perto do que parece.

Agregação de assinaturas e assinaturas Schnorr

Em outro artigo da Bit2Me Academy, falamos sobre o Empresas Schnorr e o grande interesse em implementá-los em Bitcoin. Bem, parte desse interesse está diretamente relacionado à Agregação de Assinatura (SA). A razão? As empresas Schnorr foram projetadas desde o início para oferecer suporte a esses tipos de recursos. Isso os torna ideais para este tipo de técnicas criptográficas.

Na verdade, as empresas Schnorr permitiriam levar a agregação de assinatura de Bitcoin muito mais longe, permitindo transações individuais com múltiplas entradas e, portanto, com assinaturas diferentes para cada entrada, serem representadas por uma única assinatura digital deste tipo. Esse recurso é conhecido como agregação de entrada cruzada e pode ajudar a economizar até 30% de espaço em blocos de Bitcoin. Uma situação que permitiria aumentar o espaço para introduzir mais transações em cada bloco, melhorando a escalabilidade da rede. Isso sem falar na privacidade alcançada por esse sistema, uma vez que é impossível rastrear assinaturas individuais a partir dessa única assinatura, impossibilitando o rastreamento das assinaturas com seus respectivos lançamentos dentro de cada transação. Embora, este esquema de agregação de entrada cruzada não possamos vê-lo no bitcoin nunca, devido ao que ele explica Gregory Maxwell em um extensa discussão sobre Bitcointalk.

No entanto, em Bitcoin, a maioria dos desenvolvedores concorda que a Agregação de Assinatura é vital, e isso iria de mãos dadas com tecnologias como Schnorr e Taproot, onde ele poderia explorar totalmente suas capacidades. E é que lembramos que, o objetivo do Taproot é habilitar scripts melhores e mais complexos dentro do Bitcoin. Scripts que obviamente são acompanhados por assinaturas digitais e que podem ser substituídos por uma Agregação de Assinaturas sem maiores problemas.

Quanto você sabe, cryptonuta?

A Signature Aggregation melhora a privacidade de nossas transações?

VERDADEIRO!

Se estiver usando endereços com várias assinaturas com qualquer esquema Bitcoin aceito, você poderá desfrutar de melhor privacidade em suas transações, pois elas parecerão uma transação normal de criptomoeda, permitindo que você oculte essas informações de outras pessoas que observam o blockchain Bitcoin.

Vantagens e desvantagens da Agregação de Assinatura

Vantagens

Agora, vamos examinar um pouco quais são as vantagens e desvantagens que surgem com este novo sistema de assinaturas digitais. No caso de suas vantagens podemos citar:

  1. Reduz bastante o tamanho da seção de assinatura digital para transações com várias assinaturas. Isso permite economizar espaço dentro dos blocos para que outras transações sejam colocadas dentro dele, melhorando assim a escalabilidade da rede.
  2. A verificação da assinatura é mais rápida e eficiente. Isso ocorre porque apenas uma assinatura deve ser verificada em vez de várias assinaturas ao mesmo tempo. Isso reduz a necessidade de energia para essa tarefa.
  3. Terceiro, o anonimato é otimizado até certo ponto. Isso ocorre porque a assinatura agregada é uma composição de assinaturas individuais pertencentes a usuários individuais. No entanto, é impossível saber qual dessas assinaturas foi a origem da assinatura agregada.
  4. Agregação de assinatura é um pilar fundamental para tecnologias como MAST, Taproot, Grafroot, além de abrir as portas para novas melhorias para protocolos de segunda camada, swaps atômicos e outras implementações na cadeia.

Desvantagens

Porém, devido a desvantagens podemos citar:

  1. É uma implementação bastante complexa de se fazer. Na verdade, a equipe de desenvolvimento do Bitcoin está trabalhando nessa implementação há cerca de dois anos e ela ainda está em desenvolvimento.
  2. Uma implementação cuidadosa é necessária para evitar certos vetores de ataque que permitiriam o gasto não autorizado de fundos. Isso é possível se um esquema de agregação de assinatura falsa for usado em um tipo de ataque conhecido como Ataque Rogue. O que esse ataque faz é, de certa forma, "forjar" uma assinatura digital. Isso força a outra parte a revelar informações que poderiam ser usadas contra ela. Com essas informações, o invasor pode calcular trivialmente uma assinatura digital válida para um esquema de assinatura agregada. Dessa forma, você pode efetivamente roubar dinheiro de um endereço que não está sob seu controle. Esta é uma das razões para a implementação cuidadosa de assinaturas agregadas em Bitcoin.
  3. Existe a possibilidade de usar agregação de assinatura para cobrir todas as transações dentro de um bloco. No entanto, isso coloca a segurança do Bitcoin e de qualquer criptomoeda que implemente tal recurso em sério risco. Isso ocorre porque, se um invasor conseguir realizar um Ataque Rogue ou descobrir alguma outra falha na implementação, ele pode facilmente roubar os fundos desse bloco ou série de blocos.