Was ist Signaturaggregation?

Im Vergleich zur bestehenden Bitcoin-Implementierung bietet die Signatur-Aggregation verbesserte Datenschutz- und Speichervorteile.

Die Signatur-Aggregation ist die Schwierigkeit, dass zahlreiche Personen gleichzeitig unterschreiben, aber am Ende nur eine Signatur benötigt wird. In diesem Szenario gibt es zahlreiche Unterschriften, und Sie müssen nur eine einzige zusammengesetzte Unterschrift erstellen. Alle öffentlichen Schlüssel sind dem Prüfer weiterhin bekannt. In diesem Szenario umfasst die Ausgabe eine Signatur, einen öffentlichen Schlüssel und eine Nachricht an den Überprüfer. Die Unterzeichner dieser Nachricht brauchen im Vorfeld nichts zu tun. Sie können sie an jeden weitergeben, der über eine Liste von Pubkeys verfügt und sie dann validieren kann.

Wir benötigen keine Mehrfachsignaturmethode, sondern ein aggregiertes Signaturschema, um alle Signaturen der Transaktionsinputs zu einer einzigen zusammenzufassen. Der Unterschied besteht darin, dass jeder Unterzeichner in einem aggregierten Signaturverfahren seine eigene Nachricht hat und nicht eine einzige Nachricht, die von allen geteilt wird. Wenn ein Prüfer den Signaturschlüssel prüft, geben Schnorr-Signaturen aufgrund der Signaturaggregation keine Informationen über die Eingaben preis. Da wir Bitcoin-Nutzer in die Lage versetzen können, sich auf Ausgabenanforderungen zu einigen, die erfüllt oder nicht erfüllt werden können - und von der Mehrheit der Unterzeichner verifiziert werden können -, ohne Informationen über die Eingabesignaturen preiszugeben, könnte die Signaturaggregation weitaus leistungsfähiger werden, als man es sich vorstellen könnte.

Signaturaggregation hat auch ihre Vor- und Nachteile.

Vorteile:

-        Bei Transaktionen mit mehreren Unterschriften wird die Größe des Abschnitts für die digitale Signatur verringert. Dies spart Platz in den Blöcken, so dass andere Transaktionen darin eingefügt werden können, was die Skalierbarkeit des Netzes erhöht.

-        Die Überprüfung der Unterschrift ist effizienter und schneller. Das liegt daran, dass nur eine Unterschrift geprüft werden muss und nicht mehrere Unterschriften. Dadurch wird weniger Strom für diese Aufgabe benötigt.

-        Schließlich wird die Anonymität bis zu einem gewissen Grad verbessert. Dies ist der Fall, da sich die Gesamtsignatur aus einzelnen Signaturen verschiedener Nutzer zusammensetzt. Es ist jedoch unmöglich festzustellen, welche dieser Signaturen die Quelle der Gesamtsignatur war.

Nachteile:

-        Es ist eine schwierig zu realisierende Implementierung. Tatsächlich arbeitet das Bitcoin-Entwicklungsteam seit über zwei Jahren an dieser Lösung, und sie ist immer noch in Arbeit.

-        Um bestimmte Angriffsvektoren zu verhindern, die eine unrechtmäßige Ausgabe von Bargeld ermöglichen könnten, ist eine sorgfältige Implementierung unerlässlich. Dies ist denkbar, wenn ein Schurkenangriff eine gefälschte Signatur-Aggregationsmethode einsetzt. In gewisser Weise "fälscht" dieser Angriff eine digitale Signatur. Dadurch wird die andere Seite gezwungen, potenziell schädliche Fakten zu liefern. Der Angreifer kann mit diesen Informationen leicht eine gültige digitale Signatur für eine Aggregationsmethode berechnen. Auf diese Weise können Sie im Wesentlichen Geld von einer Adresse nehmen, die Sie nicht kontrollieren.

-        Die Verwendung der Signaturaggregation zur Abdeckung aller Transaktionen innerhalb eines Blocks ist eine Möglichkeit. Dies gefährdet jedoch die Sicherheit von Bitcoin und allen anderen Kryptowährungen, die diese Funktion nutzen. Denn wenn ein Angreifer erfolgreich einen Schurkenangriff ausführt oder einen anderen Fehler in der Implementierung findet, kann er einfach Geld aus diesem Block oder einer Folge von Blöcken nehmen.