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比特币多重签名的现状

面神护法 发布在 币头条,技术指南 4 5549

在本文中,我将回顾多重签名的历史,介绍多重签名在比特币网络中的使用情况,以及展望多重签名将如何改变未来。

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什么是多重签名?

 

多重签名是一种允许多个公钥共同签署一笔比特币交易的技术。比如说,使用多重签名技术,爱丽丝,鲍勃和查理可以共同监管一个比特币,这样,要动用该比特币,至少需要他们之中的两个人的同意。

比特币发布之初,币只可以通过一个公钥进行存储。这意味着,无论是谁,只要获悉了与该公钥匹配的私钥,就能够支配该公钥名下的比特币。

对于一个可靠和安全的系统来讲,免疫单点故障是(单点故障意味着,若此处出现故障,则全系统停止运转)一条基本的原则。而在这里,这条原则没有受到尊重,因为:只要私钥丢失或者泄露,即意味着失去比特币合法所有者的身份。

对此最早的解决方案,是一种叫做秘密片段的密码学方法。它将一条私钥分解成独立的几个部分(称为片段),一定数量的片段(少于总数)组合起来就可以重建原私钥。通过这种方式,一个私钥片段的丢失或者泄露并不会危害到比特币的安全。

然而,这种方法未能很好的与比特币软件兼容:你必须使用额外的工具来创造或者合并私钥片段。而且,为了使用比特币,你不得不将大量的片段放在一起,这意味着,免疫单点故障的初衷还是未能得到很好地实现。

其实解决方案一直包含在比特币核心代码之中,从一开始就存在,只是没有标准化:有两个脚本操作允许对普通的比特币公钥进行多重签名。这样的话,多重签名交易时需要验证的不同的私钥无需处于同一空间,相比于使用单一的私钥或者加密片段的方法,系统安全性可以得到很大的提升。

一个比特币改进协议(BIP11)将这种类型的交易标准化,并将秘钥的最大数量限定为3个。在2011年12月20日,BIP11被纳入比特币核心代码,2012年1月下旬,首个BIP11类型的交易出现在区块链上。

 

多重签名与向脚本哈希支付(P2SH

 

尽管因为有了BIP11,多重签名在2012年早期已经成为可能,但是多重签名大规模接受却要感谢另一种类型的交易:向脚本哈希支付,或简称P2SH。这种新的交易类型,可以采用任意的脚本来验证交易。在此之前,只能严格的使用特定的脚本来验证交易。

由于可以使用任意的脚本,多重签名脚本中可以使用的秘钥的最大数量,从BIP11类型多重签名接受的3个,提升到P2SH脚本允许的15个压缩秘钥和相应签名。

最重要的是,P2SH增加了一种新的比特币地址模式。在BIP11之下,简单的向某人提供一个多重签名地址,与他进行交易,你必须精确的告诉对方如何给你的多重签名设置打币:秘钥分别是什么,需要多少才能验证交易,怎样发起多重签名……

P2SH将使用多重签名的难度降低到与使用单一公钥相当的水平上。使用这种新的技术,大量的在线钱包和软件迭兴,同时提升了比特币网络的安全性。

 

多重签名的现状

 

如今,已有多于六千五百万的比特币交易使用了多重签名技术,其中绝大部分使用的是P2SH。这表明,在多重签名被接受的过程中,P2SH起到了至关重要的作用。

如今,多于百分之十的比特币使用的是P2SH地址(其中大多数使用的是多重签名),不夸张的说,在过去的两年中,多重签名在比特币生态系统中占据了非常重要的位置。

在多重签名的使用案例中,显现出两种最流行的使用方式:

  1. ·2-3 多重签名,约110万个地址的4690万比特币交易使用了这种方式。
  2. ·2-2 多重签名,约26.1万个地址的1330万比特币交易使用了这种方式。

有意思的是,最忙碌的10个P2SH地址(即接受和发送比特币最多的地址)中,前4个使用的是2-2多重签名,其交易量占据了全部使用2-2多重签名交易量的80%。同时这也意味着,2-3多重签名是最常用的多重签名设置。

2-3多重签名常用个用法是,一个用户生成两个密钥:一个保存为备份,另一个存放在钱包内;剩下的一个秘钥由钱包服务商生成和保存。支付比特币时,用户和钱包服务商共同签署交易。如果用户或者钱包服务商丢失了秘钥,备份的秘钥就可以动用,转移资金。但是钱包服务商却不能私自动用用户的资金。

 

最新进展?

 

新发布的比特币核心0.11.2介绍了一种新的脚本操作: OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY。简称CLTV

新的支付方式允许交易输出在未来的某个时间点之前不可使用。虽然使用简单的交易设置,交易锁定时间就可以实现类似的功能,但是CLTV可以与其他的脚本指令结合,比如多重签名和算法操作,进而可以创造复杂的交易合约。

比如,你可以创造一个2-3多重签名输出,设置当达到某个日期之后,获得一个签名。CLTV指令是通向比特币更加复杂的应用的一步。

另一个重要的正在成型的进展是支付通道。支付通道允许一方与另一方进行重复的微支付,但是只公开第一个和最后一个交易,这样就能避免避免给区块链带来太大负担。这种理念的一些变形,比如闪电网络,扩展到允许用户通过支付通道的网络,进行安全的比特币交易,而不用将每一笔交易公布在区块链上。

 

结论

 

所有这些创新,使得多重签名的角色,在比特币网络更加复杂和迷人的应用中,愈加重要。

有的人认为,比特币死了,但是在过去的两年中,我看到新用法的暴增和多重签名带来的新理念,这无疑证明了,比特币活得好好的。

 

原文链接:https://medium.com/@alcio/the-state-of-bitcoin-multisig-82b3bf09b1ca#.5rkhrix00
作者:Antoine Le Calvez
译者:面神护法
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稿源(译):巴比特资讯(http://www.8btc.com/the-state-of-bitcoin-multisig)

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