数字资产:DAOrayaki：签名在数字资产和加密货币中的作用

原文作者:?IraklisLeontiadis

原文标题:?TheRoleofSignaturesinDigitalAssetsandCryptocurrencies

可能你正在阅读本文的时，所使用的浏览器和内容终端之间的通信保密也正在运行中，这一过程得益于核心密码原语实现的身份验证。可能你没听说过类似加密、签名、消息认证代码等抽象名词，但端到端的安全也正被这些技术保护着，外部某一方是无法在不被发现的情况下阅读传输的内容亦或改变内容的。在本文中，我们将重点分析数字签名的内部结构以及它们在数字资产和加密货币中的作用。

往期文章可参考：DAOrayaki｜非金融类去中心化应用的产品原则

去中心化NFT做市商FloorDAO将在V2中引入新投票机制Gauge Voting:9月17日消息，去中心化NFT做市商FloorDAO在社交媒体宣布将在FloorDAO V2中引入Gauge Voting（规范投票机制）。FloorDAO表示，目前该组织采用的是集合累加（Collections Addition）投票机，,让gFLOOR持有者对组织治理决策进行投票，而新的投票机制则可以让获胜者获得随后两周金库总收益的50%，继而进一步提升流动性。[2022/9/17 7:02:44]

传统签名

银行支票本质是从发送方到接收方的资金转移指令，而这一指令由发行支票的银行确认。出票人要在支票上指定收款人及金额，随后需要出票人在支票纸上的亲笔签名来验证。在理想状态下，不会出现任何问题，指定接收者去银行，银行验证后进行资金转移。但事实是，每张支票纸上的签名不是唯一的，经常是相同的，这就使支票签名容易被伪造。设想一下，如果你的支票被人篡改，转账金额多了位0的损失将是巨大的。

Terra已持有超220万枚CVX，成为CVX最大DAO持有者:4月19日消息，Delphi Digital数据显示，4个月内，Terra已累计持有超220万枚CVX，超越Frax Finance成为CVX最大DAO持有者。其中过去的30天里，Terra积累了大约64.9万枚CVX，由于Terra和Frax拥有大量CVX，很可能会引导大量激励措施并在4pool内创造深度流动性。[2022/4/19 14:33:09]

电子签名

验证机构将发送者的公钥及其元数据签名进行绑定。协议的安全性不仅依赖于签名的安全保证、整个过程的安全实现、秘钥的安全存储和可靠的通信渠道，还依赖于验证机构本身是否足够安全。攻击者可以执行中间人攻击或冒充相关方，攻击验证机构和发行“虚假”证书的后果是糟糕的，相关例子屡见不鲜，比如Diginotar、Comodo和MonPass。

Bessemer向Web 3投入2.5亿美元，并启动DAO:金色财经报道，风险投资公司Bessemer Venture Partners周三宣布为去中心化技术领域的企业家设立 2.5 亿美元的投资基金。 该基金投资于 Web3 领域里的 DeFi、元宇宙、基础设施和其他技术。此外，Bessemer Venture Partners 还推出了面向创始人、创作者和运营商的 Web 3 社区 BessemerDAO，进行观点分享、业务发展讨论和代币经济学设计。Bessemer Venture Partners 在此之前也投资了 MakersPlace、Sorare、TRM Labs 等 Web3 项目。[2022/3/11 13:50:25]

数字资产中的签名

MakerDAO治理投票受到DeFi Flash贷款影响:本周，名为Bprotocol的项目利用了defi flash贷款（闪电贷），以控制Makerdao治理投票。通过利用有争议的快速贷款程序，Bprotocol使用了无抵押贷款来借贷大约700万美元的MKR。 由于需要与MKR进行投票，因此提供了快速贷款，因此Bprotocol可以对民意调查产生很大影响。

为了解决该问题，官方表示正在进行另一轮投票，包括增加应用治理股份所需的MKR数量。 Makerdao的治理协调员'Longforwisdom'和其他社区成员在Maker论坛上进行了有关该主题的交谈，讨论内容为：“更新–闪电贷款和保护Maker Protocol”。[2020/11/2 11:27:04]

随着分布式账本技术和在此基础上的金融应用出现，人们提起了对数字签名的兴趣。数字签名是数字资产系统的核心，保证了数字资产所有权，并防止了双花问题。

在一个加密货币系统中，当史蒂夫想发送特定数量的数字资产给劳拉时，史蒂夫会在自己的账户签署一个包含支出信息的字节流，然后，拥有公开信息的矿工验证签名的有效性，并根据基本的共识机制，将其作为主分布式账本上的一个区块，最终完成交易。

数字签名如果出现缺陷，会对系统的公平性和安全性产生破坏性的影响。攻击者可以通过不安全的私钥存储，或底层算法的潜在缺陷，启动未经授权的交易，造成的损失可能永远无法恢复。在传统金融系统中，卡号和密码就是秘钥，所以金融数字资产的安全就包括秘钥的安全和数字签名的安全。

目前有三种签名管理分布式账本系统：ECDSA、Schnorr和EdDSA。这些签名方案都依赖于椭圆曲线组和数学难题。不同的曲线提供不同的效率和安全保证，例如爱德华曲线通常被认为更安全，因为它更容易在恒定的时间内实现，以避免因其通用形式而产生的侧信道攻击。

在下文，我们将把底层的椭圆曲线运算组作为一个“黑匣子”，只强调上面的代数方程。下文的所有签名，都在一个质数阶为q的基础组G进行算术运算，所有的运算都是q的模运算且存在一个散列函数H，输入任意字节流，输出的是Zq中的元素。

ECDSA签名

比特币网络上线时，中本聪决定将ECDSA定为基础签名方案。签名算法的第一步，是对新的随机k进行采样，如果不这样，对手可以通过不同信息的两个不同的签名提取密钥。如果重复随机性听起来比较极端，那么只要重复k中的一部分字节，就足够以良好的概率提取剩余的随机性。

签名的另一个缺点是，它不易与区块链所需的签名副产品兼容，即：多重签名、聚合签名和MPC协议。原因是逆元素k^-1对计算签名的s部分的非线性方程的影响。

最后重要的是，ECDSA根据定义是可塑的：两个不同的签名可以映射同一个信息。这是可行的，因为(r,s)和(r,-smodq)可以通过对s的形式实施限制来缓解（始终考虑较小的s)，验证信息m。

EdDSA签名

结论

密码学研究随着区块链生态系统的设计、实施和部署而发展：阈值密码学、零知识证明、聚合签名、VDF、VRF、分布式随机信标等。在过去的几年里，从研究和工程方面投入到数字签名的工作量呈指数级增长，我们见证了从协议描述到POC到实现生产的最短时间周期。

我们也将看到替代上述签名的新签名；更快、更安全、更易于实施。从协议描述到POC再到生产的每一步都需要进行彻底的审查，一个小缺陷都会造成巨大的损失。早期采用到成为标准需要数年时间的积累，加密协议是每个数字金融系统的核心，确保数字资产的安全，一个最佳选择总是需要权衡取舍。

加密协议在生产环境中不是独立存在的，安全分析仅是第一步，产品所有者、工程师、QA和devops需要与密码学家加强合作，了解部署加密代码的风险，并确保免受恶意用户的影响。完美安全永远不会存在，在Parfin我们采取了所有必要的步骤来保护相关基础设施，尽可能地信任并尽量减少潜在的关键信息暴露。

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