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除了隔離見證,Bitcoin Core還在醞釀哪些擴容大計?

比特幣核心開發團隊對這一加密貨幣協議的擴容研究還未停止。

已經醞釀多年的隔離見證(SegWit)在網路中的激活還不到6個星期的時間(企業和用戶都在逐漸進行升級,區塊的平均大小也呈增長趨勢),但這個升級已經開啟了一系列連鎖反應,觸發了其它能夠滿足用戶需求的優化機制。

當部分企業和礦工正在通過爭議性的Segwit2x方案以實現激進的擴容目標之時,這個比特幣軟體背後的開源團隊則完全致力於其他方面的研究。Schnorr簽名,這項技術提供了除橢圓曲線數字簽名演算法(ECDSA)以外的另一種簽名機制。其中一個優勢就在於它能支持比特幣區塊鏈上的「簽名聚合」。

這聽起來可能有點複雜,簡單來說,這一改進能夠聯合網路中每筆交易已經進行的活動。在ECDSA機制中,每筆比特幣交易都是單獨進行簽名的,而有了Schnorr簽名之後,所有的數據只需要一次簽名。

據開發者所說,這樣一來比特幣在幾個關鍵的方面就能得到改進。

Blockstream工程師喬納斯·尼克(Jonas Nick)表示,這種整合簽名數據的方法是「實現比特幣擴容最方便的方式」。

首先,簽名數量減少了,每個區塊中寫入的交易數據容量就能增加。其次,簽名融合之後,交易來源就很難被查到,因此該項技術還能提高隱私性。

另外,該項改進還能夠防止「垃圾交易攻擊」。這種攻擊指的是,個人或組織發送大量的小額比特幣交易來佔用區塊鏈中的多餘空間,從而達到阻止節點運行的目的。

從失敗走向成功

儘管這項全新的簽名技術從2013年才真正開始出現,開發者近期已經實現了一些突破,Schnorr簽名距離在比特幣中的部署已經越來越近了。

隔離見證是實現相關代碼改進的第一步。隔離見證將簽名數據轉移到區塊的另一部分,Schnorr(或者類似的技術)也因此能夠以向後兼容軟體更新(軟分叉)的形式進行部署,這在隔離見證激活之前是不可能發生的。

就在最近,開發者偶然發現一項低調的密碼學研究能夠幫助他們減少構建演算法的時間。

根據Bitcoin Core年度會議的記錄顯示,開發者曾經向2017金融密碼學和數據安全大會提交過一份有關簽名聚合機制的論文。不過,大會委員會駁回了這篇論文,認為論文中提到的簽名聚合機制的安全性證明站不住腳,他們還推薦了另一篇安全證明更強的論文。

Bitcoin Core貢獻者布萊恩·畢肖普(Bryan Bishop)說:

這對於我們而言是十分重要也十分受用的,因為這意味著我們在過去研究的密碼學能夠達到我們以前想不到的高度。

完成了這一步之後,開發者就可以在安全簽名機制研究中花費更少的時間,而把更多的時間用在最後的部署階段。

從設想到部署

Nick提到,他們目前正在進行代碼改進,這個名為「aggsig模型」的代碼包是Schnorr簽名開發的主要部分。

安德魯·波爾斯特拉(Andrew Poelstra)、格雷格·麥斯威爾(Greg Maxwell)、皮耶特·烏里(Pieter Wuille)、皮特·德特曼(Peter Dettman)等人都是Schnorr簽名的代碼貢獻者。他們從2012年開始為這個改進貢獻代表,這也就表示這一模型是迄今為止開發時間最久的改進。

很多開發者都已經向Schnorr代碼的部署改進轉移,旨在提高簽名驗證過程的速度。但Nick表示,aggsig模型在和比特幣融合之前,還有一些不足之處需要改進。

舉個例子,比特幣的OP_CHECKSIG函數能夠檢驗某人在發送交易時是否真的持有某筆比特幣。Nick說,目前這一函數並沒有和新的Schnorr整合在一起,因此就無法實現簽名聚合的效果。

他解釋道:

目前就其運作方式還沒有提出對應的方案。

他認為開發者需要在完成部署之前為這個新的功能設定一系列發展路線。

不過,他仍然抱著積極的態度,認為這一改進不久就能得到部署。

Nick總結道:

正確的人總是需要一些時間來研究它。


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