MuSig: нова схема мультиподписей на базі підписів Шнорра

Ентузіасти биткоина з нетерпінням чекають повного запровадження кількох нових технологій та схем, які обіцяють вирішити проблему масштабування блокчейна Биткоина, в тому числі Segwit, Lightning Network і підписів Шнорра. Одним з останніх досягнень в цій області стала пропозиція від групи дослідників з поліпшення алгоритму підписів Шнорра. Розробники представили просту схему мультиподписей під назвою MuSig.

Транзакції биткоина необхідно підписувати, а підписи великі за розміром і займають багато місця в блоці. І все стає тільки гірше, коли в операції бере участь кілька адрес, тому що кожен адресу потребує власного підпису. В результаті збільшуються вимоги до розміру транзакцій, які, в свою чергу, підвищують комісійні збори за неї.

Алгоритм підписів Шнорра допоможе вирішити цю проблему, оскільки він зменшує кількість підписів, необхідних для складної операції. Крім того, підписи Шнорра допоможуть збільшити пропускну здатність мережі не менше ніж на 25%. Вони також здатні захистити Биткоин від деяких типів спам-атак.

Грегорі Максвелл (Gregory Maxwell), Ендрю Поэлстра (Andrew Poelstra), Яннік Серин (Yannick Seurin) і Пітер Вюлле (Pieter Wuille) опублікували документ
під назвою «Прості мультиподписи Шнорра та їх застосування в Биткоине». У ньому дослідники пропонують нову схему мультиподписей на базі підписів Шнорра – MuSig, яку вони визначають, як «протокол, що дозволяє групі підписантів здійснювати спільну підпис загального повідомлення».

MuSig забезпечує підтримку агрегації ключів і підвищує безпеку в простій моделі з відкритим ключем. В результаті MuSig може значно поліпшити конфіденційність і продуктивність мережі. Пітер Вюлле зазначає:

«Схема мультиподписей являє собою комбінацію алгоритму підпису та верифікації, коли кілька підписантів (кожен зі своїм власним відкритим і закритим ключем) разом підписують одне повідомлення, в результаті чого виходить один підпис. Ця єдина підпис може бути верифікована ким завгодно, хто також знає повідомлення та відкриті ключі підписантів».

У MuSig пропонується нова концепція – агрегування (об’єднання) ключів. Саме цей метод зменшує кількість підписів до однієї єдиної, яка хоча і дещо більше одиночної, але все ж значно поступається в розмірі пакету підписів. Вюлле пояснює:

«У схемі мультиподписей, яка підтримує агрегацію ключів, мультиподпись виглядає як підпис з одним ключем. Верифікаторам при цьому не потрібно знати відкриті ключі вихідних учасників, замість цього їм може бути надано тільки агрегований ключ».

Биткоину необхідно якомога швидше вирішити проблему масштабування і високих комісій за транзакції. Тому технології і нові схеми, які можуть сприяти цьому, такі як підписи Шнорра з методом агрегування ключів повинні, після ретельного аналізу, отримати підтримку з боку більшості учасників криптовалютного спільноти, щоб дати Биткоину можливість розвиватися далі.