一文详解比特币新一代多签名方案MuSig2

原文标题：《What Is MuSig 2?》

原文作者：Che Kohler

原文编译：MK，MarsBit

作为比特币用户，你使用数字签名和特定消息来证明你是发送者，这是你作为私钥所有者的合法命令。这些数字签名用于表明你知道与地址关联的私钥，而不会向网络暴露你的密钥。

比特币有几种签名方案，所有的都旨在执行不同的任务。随着网络的成熟和我们以不同的方式使用它，急需优化这些签名的创建方式。

随着 Taproot 的推出，比特币继续发展，开发者可以使用这些软分叉构建改进的签名方案，为 Satoshis 提供安全性、效率和隐私。其中一个最近的发展是 Musig 1 及其改进版 MuSig 2 ，这是一种新的签名方案，旨在增强多重签名交易。

什么是比特币的多重签名交易？

当你从一个钱包发送比特币到另一个钱包时，你通常使用的是单签名交易，因为这就是你转移资金所需的全部。

而多重签名，通常被称为多重签名，指的是需要多个密钥才能授权比特币交易。分布式签名通常用于分散比特币所有权的责任，但也用于与像闪电网络或液体网络这样的第二层解决方案通信。

比特币最老的多重签名技巧，「CHECKMULTISIG」OP-code，可以用来创建这些类型的钱包 / 交易，它需要来自多重签名交易签名者的更少通信，但比 MuSig 1 多重签名方案的隐私性较差，后者以增加签名过程的额外步骤为代价，提高了用户隐私。

什么是 MuSig 1 ？

MuSig 1 是一种多重签名方案，它允许多个方共同签署单一消息或交易，需要一定数量的签名才能授权交易。这增强了安全性，并提供了对资金的额外控制。与传统的基于脚本的多重签名相比，MuSig 使用更少的区块空间，但作为权衡，它需要参与者之间更多的互动。

基于 Schnorr 签名的 MuSig 1 ，是对比特币中使用的传统 ECDSA 基础的多重签名方案的重大改进。它允许密钥聚合，这意味着一组签名者可以创建一个单一的联合公钥，并为交易生成一个单一的签名。

这个过程不仅简化了多重签名交易，而且还减少了交易的大小，降低了交易费用并提高了隐私。

什么是 MuSig 2 ？

MuSig 2 是 MuSig 1 的升级版本，提供了更好的安全性、效率和隐私功能。Blockstream 研究员在 2020 年 11 月提出的 MuSig 2 是一个两轮多签名方案，这意味着它只需要两轮签名者之间的通信就可以创建有效的签名。

这项改进使 MuSig 2 更加实用和用户友好，因为它降低了协调多个签名者的复杂性。

MuSig 1 和 MuSig 2 之间的区别是什么？

MuSig 1 和 MuSig 2 的主要区别在于他们的通信轮次和安全模型：

通信轮次

MuSig 1 是一个需要三轮通信步骤才能创建有效签名的三轮多签名方案。相比之下，MuSig 2 是一个两轮方案，使签名者更快、更方便地协调他们的行动。

安全模型

MuSig 1 依赖随机预言机模型（ROM）进行其安全性证明，该模型假设存在一个理想的哈希函数。然而，ROM 是一个理想化的模型，可能无法准确代表真实世界的哈希函数。另一方面，MuSig 2 的安全性证明基于代数群模型（AGM），该模型提供了对加密原语更为真实的表示，从而提供更强的安全性保证。

MuSig 2 会为比特币带来什么？

MuSig 2 引入比特币将带来几个好处，包括：

提高效率

MuSig 2 的两轮通信模型降低了协调多签名交易的复杂性，使其对用户更快、更方便。

提高隐私

像 MuSig 1 一样，MuSig 2 允许密钥聚合，这意味着多签名交易在区块链上看起来像常规的单签名交易。这个特性通过使第三方更难识别多签名交易来提高隐私。

更大的灵活性

MuSig 2 支持更复杂的签名策略，如阈值签名和分级密钥结构，为用户提供更大的对他们资金的控制。

更好的安全性

MuSig 2 在 AGM 中的安全性证明提供了比 MuSig 1 的 ROM 基础证明更强的安全性保证，为多签名交易提供了更强大的基础。

MuSig 2 有哪些应用场景？

MuSig 2 对需要增强安全性、隐私性和效率的应用场景特别有利。例如：

共享保管

MuSig 2 允许多方安全地管理共享资金，如在信托或联合银行账户中，通过要求一定数量的签名才能授权交易。这一特性降低了单一故障点的风险，并确保没有单一参与者可以单方面访问资金。

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