MuSig2: Avanços na tecnologia de multi-assinatura do Bitcoin

Os usuários de Bitcoin provam ser os remetentes legítimos através de assinaturas digitais e mensagens específicas. Essas assinaturas indicam que o usuário conhece a chave privada associada ao endereço, sem expor informações da chave à rede.

Com o desenvolvimento da rede Bitcoin, a otimização do processo de criação de assinaturas tornou-se cada vez mais importante. A introdução do Taproot fornece aos desenvolvedores uma base para construir soluções de assinatura melhoradas, visando aumentar a segurança, eficiência e privacidade. Um dos desenvolvimentos importantes é o MuSig1 e sua versão aprimorada MuSig2, que é um novo esquema de assinatura destinado a melhorar transações de multi-assinatura.

Transação de multi-assinatura do Bitcoin

multi-assinatura (multisig) transações requerem várias chaves para autorizar a transferência de Bitcoin. É geralmente usado para descentralizar a responsabilidade de propriedade do Bitcoin, e também para se comunicar com soluções de segunda camada como a Lightning Network ou Liquid Network.

A tecnologia de multi-assinatura "CHECKMULTISIG" OP-code do Bitcoin foi utilizada para criar este tipo de carteira/transação, mas a privacidade é bastante limitada. Em comparação, o esquema MuSig1 melhora a privacidade do usuário, mas aumenta o número de etapas no processo de assinatura.

Introdução ao MuSig1

MuSig1 é um esquema de multi-assinatura que permite a várias partes assinar conjuntamente uma única mensagem ou transação. Baseia-se na assinatura Schnorr, apresentando melhorias significativas em relação aos esquemas de multi-assinatura tradicionais baseados em ECDSA. O MuSig1 permite a agregação de chaves, onde um grupo de signatários pode criar uma única chave pública conjunta e gerar uma única assinatura para a transação. Isso não só simplifica as transações de multi-assinatura, mas também reduz o tamanho da transação, diminui as taxas e aumenta a privacidade.

MuSig2: A versão melhorada do MuSig1

MuSig2 é uma versão melhorada do MuSig1, que oferece melhor segurança, eficiência e funcionalidades de privacidade. É um esquema de multi-assinatura de duas rodadas que requer apenas comunicação entre os signatários durante duas rodadas para criar uma assinatura válida. Isso reduz a complexidade de coordenar múltiplos signatários, tornando o MuSig2 mais prático e amigável ao usuário.

As principais diferenças entre MuSig1 e MuSig2

1. Rodadas de comunicação: MuSig1 requer três etapas de comunicação, enquanto MuSig2 só precisa de duas, tornando o processo de assinatura mais rápido e conveniente.

2. Modelo de segurança: MuSig1 depende do modelo de oráculo aleatório (ROM), enquanto MuSig2 é baseado no modelo de grupo algébrico (AGM). O AGM fornece uma representação mais realista para os primitivas criptográficos, oferecendo assim garantias de segurança mais robustas.

A contribuição do MuSig2 para o Bitcoin

1. Aumentar a eficiência: O modelo de comunicação em duas etapas reduz a complexidade de coordenar transações de multi-assinatura.

2. Aumentar a privacidade: A agregação de chaves faz com que as transações multi-assinatura na blockchain pareçam transações de assinatura única convencionais.

3. Maior flexibilidade: suporta estratégias de assinatura mais complexas, como assinaturas de limiar e estruturas de chaves hierárquicas.

4. Melhor segurança: A prova de segurança no AGM oferece garantias de segurança mais robustas do que o MuSig1.

Cenários de aplicação do MuSig2

1. Custódia compartilhada: gestão segura e compartilhada de fundos por várias partes, como um fundo fiduciário ou conta bancária conjunta.

2. Armazenamento a frio: criar soluções de multi-assinatura para armazenamento a frio, adicionando uma camada extra de segurança.

3. Carteira de proteção de privacidade: criar transações multi-assinatura que não podem ser distinguidas de transações de assinatura única.

4. Melhorias nos protocolos de segunda camada: usados em redes Lightning e outros protocolos de segunda camada, protegem transações off-chain e aumentam a eficiência.

5. Otimização da rede líquida: melhorar o mecanismo de ancoragem, tornando mais fácil para os membros da federação gerirem a ponte.

MuSig2 trouxe melhorias significativas para o mundo do Bitcoin, oferecendo segurança, eficiência e funcionalidades de privacidade aprimoradas. Simplificou as transações multi-assinatura e forneceu garantias de segurança mais robustas, com potencial para desbloquear novos casos de uso e aprimorar os existentes. Com a maturação e a ampla aplicação da tecnologia, espera-se que o MuSig2 desempenhe um papel importante na formação do futuro do Bitcoin e da tecnologia blockchain.