امضای اشنور چیست؟

در دنیای امروز، وقتی چیزی را می‌خرید، در واقع مالک آن هستید و قطعاً برای اثبات اینکه این چیزها متعلق به شما هستند، به مدرک نیاز دارید. مثلاً در اجناس گران قیمت و بزرگ مثل خانه شما با سند ثابت می کنید که این خانه مال شماست و مالکیت شما بر آن ثابت شده است; امضای اشنور (Schnorr Signature) یک امضای دیجیتالی است که افراد می توانند از آن برای اثبات مالکیت دارایی های خود استفاده کنند. امضای دیجیتال طرح هایی مبتنی بر الگوریتم های ریاضی است که در قالب عبارات رمزگذاری شده برای تأیید صحت پیام ارسال شده و فرستنده آن تولید می شود. اما قبل از به دست آوردن اطلاعات جامع در مورد امضای Schnorr، باید با بلاک چین آشنا شوید، پس تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

بلاک چین چیست؟

بلاک چین در واقع نوعی پایگاه داده است. پایگاه داده مجموعه ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی در یک سیستم کامپیوتری ذخیره می شود. اطلاعات یا داده های موجود در پایگاه های داده معمولاً در قالب جدولی طراحی می شوند تا امکان جستجو و فیلتر کردن اطلاعات خاص را آسان کند. پایگاه داده شامل حجم قابل توجهی از اطلاعات است که می تواند به سرعت و به راحتی توسط تعداد زیادی از کاربران قابل دسترسی باشد. مدل های مختلفی در زمینه بلاک چین برای پیاده سازی امضای دیجیتال استفاده شده است که یکی از آنها امضای Schnorr نام دارد. سال گذشته، این امضا با بروزرسانی بلاک چین سلطان بازار ارزهای دیجیتال، بیت کوین، معرفی شد.

چگونه مالکیت کیف پول را ثابت کنم؟

Ashnor یک امضای رمزگذاری شده است که مالکیت کیف پول ها را به شما به عنوان مالک ثابت می کند. قبل از ورود بیت کوین به حوزه ارزهای دیجیتال، کلاوس اشنور، رمزنگار آلمانی، این الگوریتم را طراحی کرد. با این حال، زمانی که ساتوشی ناکاموتو بیت کوین را طراحی کرد، امضای اشنور نادیده گرفته شد و از الگوریتم دیگری برای امضای معاملات بیت کوین استفاده کرد. سال ها بعد، زمانی که بیت کوین جای خود را در بازار مالی جهانی باز کرد، توسعه دهندگان آن متوجه شدند که برای گسترش استفاده از بیت کوین، راه حل هایی برای افزایش مقیاس پذیری آن مورد نیاز است. این نیازها باعث پیشرفت و توسعه بازار ارزهای دیجیتال هر روز شده است.

امضای Schnor چگونه کار می کند؟

شاید مهمترین سوالی که هنگام مطالعه این مقاله برای شما پیش بیاید این است که امضای Schnorr چگونه کار می کند، باید بگوییم که عملکرد اصلی امضای Schnorr این است که چندین کاربر می توانند از آن برای ایجاد یک امضا برای همه کسانی که آن را امضا می کنند استفاده کنند. این امر باعث کاهش حجم تراکنش ها و تعداد امضاهای لازم برای تکمیل تراکنش می شود. برای درک نحوه عملکرد امضای Schnorr، باید الگوریتم امضای اساسی در بلاک چین بیت کوین را درک کنیم.

سیستم بیت کوین از امضای دیجیتالی به نام ECDSA برای اثبات مالکیت کاربران بر مقدار بیت کوین انتقالی استفاده می کند. هر زمان که کاربران فعال در این دامنه بخواهند تراکنشی را انجام دهند، باید امضایی ارائه کنند که مالکیت آنها را بر بیت کوین های منتقل شده تأیید می کند. در هر تراکنش بخشی وجود دارد که نحوه صرف ورودی تراکنش و شرایطی مانند قفل زمانی یا تعداد امضاها را مشخص می کند. هنگامی که یک تراکنش با یک کیف پول چند امضایی همراه است، این قسمت از تراکنش نشان می دهد که برای تکمیل آن چه تعداد امضا لازم است.

به عنوان مثال، یک کیف پول چهار امضایی را می توان طوری پیکربندی کرد که به سه امضا اجازه می دهد تا یک تراکنش را انجام دهند. لازم به ذکر است که این فعالیت مستلزم کارمزد بالایی است زیرا برای هر تراکنش کارمزد جداگانه ای وجود دارد. با استفاده از این امضا، بیت کوین به کاربران خود اجازه می دهد تا مالکیت خود را بر دارایی هایی که در آدرس بیت کوین آنها وجود دارد، اثبات کنند. زمانی که کاربر با کلید خصوصی خود تراکنشی انجام می دهد و می خواهد آن را با استفاده از کلید عمومی خود منتشر کند، اثبات مالکیت مورد نیاز است.

تفاوت بین امضاهای Schnor و ECDSA

در میان توسعه دهندگان بحث شده است که امضای Schnorr را می توان نمونه پیشرفته تری از امضای ECDSA در نظر گرفت. از آنجا که دقیقاً همان کار را انجام می دهد، فقط اندازه فایل کوچکتر است و حریم خصوصی آن قوی تر است. تفاوت دیگر امضای اشنور با ECDSA، این در چیزی است که شکل پذیری نامیده می شود. امضای دیجیتال به عنوان هش رمزگذاری شده تراکنش ایجاد می شود. این امکان تشخیص تراکنش ها از یکدیگر را فراهم می کند، به جای بررسی جزئیات تراکنش، فقط می توانیم هش ها را با هم مقایسه کنیم. امضاها کاملا منحصر به فرد هستند. اما انعطاف پذیری تراکنش امکان تغییر امضا از طریق روش های خاصی را بدون بی اعتبار کردن تراکنش ممکن می کند.

ECDSA طوری طراحی شده است که اجازه تغییرات امضا را بدون باطل کردن تراکنش بدهد. چنین نقصی عواقب زیانباری دارد; به عنوان مثال، فرض کنید کاربر A مقداری بیت کوین با امضای ABC برای کاربر B ارسال می کند. اگر این امضا در یک حمله انعطاف پذیری به ABZ تغییر یابد، کاربر A دیگر نمی تواند مطمئن باشد که کاربر B بیت کوین ارسالی را دریافت کرده است یا خیر. این حفره به کاربر B اجازه می دهد تا از کاربر A برای ارسال مجدد تراکنش درخواست کند.

اگرچه تراکنش قبلی با وجود تغییر امضا همچنان معتبر است و کاربر B دو بار مبلغ را دریافت می کند. برای حل این مشکل، Schnorr Signature داده های مربوط به امضا را به بخش جداگانه ای از تراکنش ها منتقل می کند. بنابراین، از یک ساختار داده متفاوت برای تأیید تراکنش‌ها استفاده می‌شود که باعث ناپدید شدن انعطاف‌پذیری تراکنش می‌شود.

مزایا و معایب امضای اشنور

مزایای امضای Schnorr

افزایش حریم خصوصی: یکی از مزایای امضای Schnorr بهبود حریم خصوصی در وب است. همانطور که قبلاً گفتیم، امضای Schnorr باعث می شود تمام تراکنش های موجود در شبکه مانند تراکنش های معمولی تک امضایی به نظر برسند و تراکنش های چند امضایی و تراکنش های تک امضایی تفاوتی ندارند.

کاهش کارمزد: Schnor Signature فضای مورد نیاز برای تراکنش های چند امضایی را 25 درصد کاهش می دهد. این باعث کاهش حجم تراکنش در داخل بلوک می شود و فضای کافی برای گنجاندن تراکنش های بیشتری در بلوک فراهم می کند. صرفه جویی در فضای بلوک به نوبه خود کارمزد تراکنش ها را کاهش می دهد.

افزایش مقیاس پذیری: مزیت دیگر امضای اشنور مربوط به همین کاهش اندازه تراکنش این است که مقیاس پذیری شبکه را افزایش می دهد. کاهش اندازه تراکنش اجازه می دهد تا تراکنش های بیشتری در یک بلوک قرار گیرند، به این معنی که شبکه می تواند تراکنش های بیشتری را پردازش کند.

افزایش سرعت پردازش تراکنش: کاهش اندازه تراکنش که باعث صرفه جویی در فضای بلوک و افزایش تعداد تراکنش ها می شود، سرعت اعتبار سنجی و تأیید تراکنش را افزایش می دهد. بنابراین زمان انتظار برای تایید تراکنش در شبکه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

رفع مشکل چکش خواری: امضای Schnor مشکل انعطاف پذیری تراکنش را حل می کند به طوری که هیچ کس نمی تواند امضا را تغییر دهد و به دیگران دوبار پرداخت کند.

سهولت استفاده از ریشه (Taproot): امضای Schnor یکی از بخش های ضروری به روز رسانی Teprot در شبکه بیت کوین است. این به روز رسانی مقیاس پذیری و حریم خصوصی بیت کوین را افزایش داد و قراردادهای هوشمند را در شبکه فعال کرد.

معایب امضای اشنور

نیاز به تأیید کلید عمومی: اگر از امضای Schnorr در تراکنش ها استفاده شود، هر شرکت کننده در تراکنش باید اعتبار کلید عمومی خود را ثابت کند. این کار با امضای کلید خصوصی مربوطه همان کلید عمومی انجام می شود.

قابلیت جعل کلید عمومی: در امضای Schnorr، یک مشارکت کننده می تواند یک کلید عمومی جعلی ایجاد کند و در نتیجه یک تراکنش چند امضایی را کنترل کند.

نتیجه:

عملکرد اصلی امضای اشنور در شبکه بیت کوین، چندین امضا را ترکیب می کند و آنها را به صورت یک امضا در یک معامله قرار می دهد. این ویژگی مزایای زیادی را برای شبکه بیت کوین آرماگان به ارمغان می آورد. کاهش حجم تراکنش ها در فضای بلاک به طور خودکار مقیاس پذیری بیت کوین را افزایش می دهد که موضوع مهمی برای این بلاک چین است. نکته مهم در مورد الگوریتم امضای Schnorr این است که علاوه بر مزایای فعلی در بلاک چین، می تواند نقش مهمی در توسعه آینده این ارز دیجیتال داشته باشد.