MuSig2：ビットコインマルチシグネチャー技術の新たな進展

ビットコインユーザーは、デジタル署名と特定のメッセージを通じて、自分が正当な送信者であることを証明します。これらの署名は、ユーザーがアドレスに関連する秘密鍵を知っていることを示しており、鍵情報をネットワークに公開する必要はありません。

ビットコインネットワークの発展に伴い、署名の作成方法を最適化することがますます重要になっています。Taprootの導入は、開発者に対してセキュリティ、効率性、プライバシーを強化するための改善された署名ソリューションを構築する基盤を提供します。重要な発展の一つは、マルチシグネチャー取引を強化することを目的とした新しい署名スキームであるMuSig1とその改良版MuSig2です。

ビットコインのマルチシグネチャー取引

マルチシグネチャー（multisig）取引は、ビットコインの移転を承認するために複数の鍵を必要とします。これは通常、ビットコインの所有権の責任を分散させるために使用され、また、第二層ソリューションである閃電ネットワークや液体ネットワークとの通信にも使用されます。

ビットコイン最初のマルチシグネチャー技術"CHECKMULTISIG"OP-codeは、このようなウォレット/トランザクションを作成するために使用できますが、プライバシー性が低いです。それに対して、MuSig1方案はユーザーのプライバシーを向上させますが、署名プロセスのステップが増えます。

MuSig1の紹介

MuSig1は、複数の当事者が単一のメッセージまたはトランザクションを共同で署名できるマルチシグネチャーのソリューションです。これはSchnorr署名に基づいており、従来のECDSAベースのマルチシグネチャーソリューションに比べて顕著な改善があります。MuSig1はキーの集約を可能にし、一組の署名者が単一の共同公開鍵を作成し、トランザクションのために単一の署名を生成できます。これにより、マルチシグネチャー取引が簡素化され、取引の規模が小さくなり、手数料が削減され、プライバシーが向上します。

MuSig2：MuSig1のアップグレード版

MuSig2はMuSig1の改良版で、より優れたセキュリティ、効率、プライバシー機能を提供します。これは二段階のマルチシグネチャー方式で、二回の署名者間の通信だけで有効な署名を作成できます。これにより、複数の署名者を調整する複雑さが軽減され、MuSig2はより実用的でユーザーフレンドリーになります。

MuSig1とMuSig2の主な違い

1. 通信ラウンド：MuSig1は3ラウンドの通信ステップを必要とし、MuSig2は2ラウンドのみを必要とし、署名プロセスをより迅速かつ便利にします。

2. セキュリティモデル：MuSig1はランダム予言機モデル（ROM）に依存し、MuSig2は代数群モデル（AGM）に基づいています。AGMは暗号プリミティブによりリアルな表現を提供し、より強力なセキュリティ保証を提供します。

MuSig2のビットコインへの貢献

1. 効率の向上：二輪通信モデルは、マルチシグネチャー取引の調整の複雑さを軽減しました。

2. プライバシーの強化：キーアグリゲーションにより、マルチシグネチャー取引はブロックチェーン上で通常のシングルシグネチャー取引のように見えます。

3. より大きな柔軟性：しきい値署名や階層的鍵構造など、より複雑な署名戦略をサポートします。

4. より良い安全性：AGMのセキュリティ証明は、MuSig1よりも強力な安全保証を提供します。

MuSig2のアプリケーションシナリオ

1. 共有カストディ:信託や共同銀行口座などの共有資金のマルチパーティセキュリティ管理。

2. コールドストレージ：マルチシグネチャーのコールドストレージソリューションを作成し、追加のセキュリティ層を増やします。

3. プライバシー保護ウォレット：シングルサイン取引と区別できないマルチシグネチャー取引を作成します。

4. 第二層プロトコルの改善：ライトニングネットワークなどの第二層プロトコルを使用して、オフチェーン取引を保護し、効率を向上させます。

5. リキッドネットワークの最適化：アンカーメカニズムを改善し、連邦メンバーがブリッジをより容易に管理できるようにします。

MuSig2はビットコインの世界に顕著な改善をもたらし、強化されたセキュリティ、効率、およびプライバシー機能を提供します。これはマルチシグネチャー取引を簡素化し、より強力なセキュリティを提供し、新しいアプリケーションシナリオを解放し、既存のアプリケーションを強化する可能性があります。技術の成熟と広範な適用が進む中で、MuSig2はビットコインとブロックチェーン技術の未来を形成する上で重要な役割を果たすことが期待されています。