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比特币技术周报:状态链(statechain)、Schnorr 签名和BIP322三大更新

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注:原文来自Bitcoin Optech

在本周的比特币技术简报中,我们首先描述了一个旨在将statechain(状态链)部署在比特币上而无需进行共识层变更的提案,然后总结了有关有助于防止差分功耗分析(DPA)攻击的Schnorr  nonce生成函数的讨论,以及关于BIP322 通用signmessage的拟议更新。最后,我们还会介绍一些流行比特币基础设施项目的更新内容。

比特币技术周报:状态链(statechain)、Schnorr 签名和BIP322三大更新
比特币技术周报:状态链(statechain)、Schnorr 签名和BIP322三大更新

(图片来自:tuchong.com)

1、在缺失Schnorr 签名或eltoo 条件下部署状态链(statechain)

状态链(statechain)是一种链外(offchain)系统,其允许用户(例如Alice)将花费UTXO的能力委托给另一位用户(Bob),该用户随后可以将支出权限进一步委托给第三位用户(Carol),并依此类推。这里的链外委托操作,都是在受信任第三方的合作下执行的,只有与受委托的签名者(例如以前的委托人Alice或Bob)合谋时,第三方才能窃取资金。委托签名者总是可以在不需要受信任第三方许可的情况下花费UTXO,可以说这使得状态链(statechain)相比联盟侧链更去信任化。因为任何曾是委托人的人,都可以触发链上花费,所以状态链(statechain)最初的设计,是要使用eltoo机制来确保最新的委托人(Carol)的链上支出可以优先于以前的委托人(Alice和Bob),前提是假定受信任的第三方并未与以前的委托人合谋作弊。

本周,Tom Trevethan在比特币开发者邮件列表中发表了两项关于状态链(statechain)设计的修改,而这两个修改,可以使状态链(statechain)可与当前的比特币协议一起使用,而无需等待schnorr签名和SIGHASH_ANYPREVOUT提议软分叉:

  1. 用类似于为duplex微支付通道提议的递减locktime来替换eltoo机制(这需要BIP116的 SIGHASH_NOINPUT或bip-anyprevout 的SIGHASH_ANYPREVOUT)。例如,当爱丽丝(Alice)获得对状态链(statechain)UTXO的控制权时,时间锁将在30天的期限内阻止她单方面花费UTXO,当Alice将UTXO转移给Bob时,时间锁会限制其29天,这使得Bob的支出优先于Alice的支出。这种方法的缺点是,委托人可能需要等待很长时间,才能在未经可信赖第三方许可的情况下花费其资金。
  2. 使用安全多方计算技术,用单个签名替换受信任第三方和当前委托人之间的2-of-2 schnorr多重签名。这种方法的主要缺点是增加了复杂性,使得安全性审查变得更加困难。
一些开发者对该提议发表了评论并提出了替代方案。此外,还有人讨论了Trevethan先前的一项专利申请,涉及由可信第三方使用递减时间锁和多方ECDSA担保的链外支付方式。

2、缓解Schnorr 签名面临的差分功耗分析(DPA)攻击问题

Lloyd Fournier在比特币开发邮件列表上发起了一项有关Newsletter #87中描述提案的讨论,该提案使用推荐的nonce生成函数更新schnorr签名的BIP340规范(据称该函数可抵抗差分功耗分析(DPA))。

据悉,所谓差分功耗分析(DPA)攻击,可监视硬件钱包在生成不同签名时使用的电量,以潜在地了解用户使用了什么私钥(或揭示有关密钥的足够信息,从而可以进行有效的暴力破解)。 Fournier质疑使用异或(xor)运算来组合私钥和随机性的实用性,而不是将私钥和随机性进行哈希处理的标准方法。

BIP340作者之一Pieter Wuille 对此回复称:更多有关Schnorr 签名和差分功耗分析(DPA)攻击的信息,Wuille和其他几位比特币密码学家在这里进行了更多的讨论。

3、关于BIP322 通用signmessage的拟议更新

几周前,比特币开发者们开始讨论通用signmessage协议,而在近日,Karl-Johan Alm提出了一种简化方案,该方案消除了将不同脚本的多个签名消息捆绑在一起的能力,此外还删除了一个未使用的抽象提议,其本可以更容易地将协议扩展为类似于BIP127的存储证明。

除了以上这些技术方案更新之外,本周比特币闪电网络客户端LND也迎来了一些更新内容,LND #4078添加了一个estimatemode配置设置(可选CONSERVATIVEECONOMICAL),该设置用于在从底层bitcoind后端检索费用估计时调整费用估计方法。

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