SIG:一文了解比特币新签名方案MuSig2

随着比特币的Taproot更新越来越近，社区成员对MuSig多重签名方案产生了相当大的兴趣，MuSig允许一个团体共同管理一些比特币，并创建一个签名来授权支付。由于MuSig创新的密钥聚合特性，这种签名是一种常规的Schnorr签名，一旦Taproot被激活，比特币网络就可以对这种签名进行处理。当用于创建多重签名钱包时，与使用CHECKMULTISIG操作码进行n-of-n多重签名的传统方式相比，MuSig降低了交易费用并增加了隐私性，而传统方法则在区块链上需要n个公钥以及n个ECDSA签名。

在2018年，Blockstream公司发布了MuSig方案的第一个版本，我们将其称为MuSig1，正如我们将在下面讨论的，由于签名者之间需要多轮通信，在实践中部署MuSig1可能很困难。为了改进MuSig1，使得签名过程变得更加容易，Blockstream的研究者联合法国国家网络安全局的密码学家YannickSeurin共同设计了名为MuSig2的新方案论文，而这种方案只需要两轮通信，目前，这篇论文正在接受同行评审。

Ripple已成为BIS“支付跨境结算和扩展互操作性”的正式成员:金色财经报道，Ripple现已成为国际清算银行（BIS）“支付跨境结算和扩展互操作性”的正式成员。此次加入于8月9日进行，是“国际清算银行支付和市场基础设施委员会”更广泛倡议的一部分。该委员会由33个实体组成，主席由欧洲中央银行一般市场基础设施和支付总监Ulrich Bindseil担任主席。国际清算银行已成为促进各国央行间货币金融合作的主要国际金融机构之一。根据国际清算银行最近发布的消息，G20跨境支付的成功将在很大程度上取决于这两个部门之间的合作。此外，国际清算银行强调，支付系统和基础安排的必要改进需要“广泛的公共当局和私营部门利益相关者的全球协调、合作和承诺”。[2023/8/10 16:17:19]

本文会简单介绍MuSig2和之前版本的MuSig1之间的差异，原文作者是JonasNick和TimRuffing。

以太坊证明服务EAS在Base区块链上线:金色财经报道，以太坊证明服务Ethereum Attestation Service（EAS）在社交媒体宣布已在Base区块链正式上线，Base链上开发者现在可以探索去中心化身份功能，在dApp中构建证明服务，并利用EAS获得更便捷的第三方信息信任和验证。[2023/5/26 10:41:07]

MuSig1的交互性问题

与基于CHECKMULTISIG的钱包相比，MuSig1最大的缺点在于，它需要签名者之间的交互，更准确地说，创建签名需要三轮通信，而每一轮通信都由来回传递的消息组成。下图显示了两个签名者的交互过程。你可以想象一个签名者使用的是一个桌面钱包，而另一个签名者使用的是BlockstreamGreencosigner，或者签名者共享一个他们试图关闭的闪电网络通道。

上海市检察二分院：利用虚拟币进行外汇兑换属于非法买卖外汇行为:金色财经报道，上海市检察二分院发文称，日前，上海市人民检察院第二分院依法提起公诉的一起利用虚拟货币非法买卖外汇案件获得判决支持，法院以被告人王某构成非法经营罪判处其有期徒刑3年3个月，并处罚金人民币3万元。该案系以虚拟货币为媒介非法买卖外汇的新型犯罪案件。

检察官提醒，本案中，因为掺杂了虚拟货币买卖、网络代付、代充值等所谓跨境电商业务元素而具有极强的迷惑性。与早期的在银行等金融机构门前从事“站桩黄牛”非法换汇，以及后来的通过地下钱庄实现人民币与外汇的对敲交易不同，本案被告人所实施的是以虚拟商品交换为媒介的非法买卖外汇行为。以虚拟币为交易媒介，实现外汇与人民币的货币价值转换，包括以人民币兑换虚拟币、再将虚拟币兑换为外汇，或以外汇兑换虚拟币、再将虚拟币兑换为人民币的行为，其均属于非法买卖外汇行为。网络不是法外之地，虚拟货币也不能成为犯罪的障眼法。任何以合法形式掩盖非法目的的行为终将受到法律的严惩。[2023/5/10 14:54:29]

相比之下，使用CHECKMULTISIG的钱包只需要一轮通信：它们接收一笔交易并返回一个签名。例如，如果使用MuSig1在闪电网络中转发支付，隐私将得到改善，但支付所需的时间明显更长了。随着通信延迟的增加，这个问题就变得更加严重了。而存储在安全保险箱中的MuSig1签名设备，需要其所有者访问两次才能创建签名。

Bitcoin?com宣布“CEX教育计划”，鼓励FTX等事件受害者使用DeFi和自托管服务:11月20日消息，Bitcoin.com宣布创建CEX教育计划（CEX Education Program），将奖励受中心化加密公司破产影响的人，同时鼓励人们使用DeFi和自托管服务。Bitcoin.com将于12月推出钱包奖励和实用性代币VERSE，代币供应总量的5%专用于CEX教育计划。

通过在getverse.com注册，FTX、BlockFi、Celsius、Voyager和其他失败的中心化实体的受害者将有资格从CEX教育计划中获得奖励。在未来，Bitcoin.com将继续使用该计划来帮助受害者，并激励他们使用自托管产品。（Bitcoin.com）[2022/11/20 22:10:18]

MuSig2允许非交互式签名

而最新提出的MuSig2多重签名方案，旨在成为MuSig1的继承者，它提供了与MuSig1相同的功能和安全性，但可以消除签名者之间几乎所有的交互。使用MuSig2，签名者只需要进行两轮通信就可以创建签名，而且关键的是，在签名者知道他们想要签名的消息之前，可以对其中一轮进行预处理。一旦有消息需要签名，例如一笔比特币交易，那么其过程与今天基于CHECKMULTISIG的钱包相同：将交易转移给签名者，然后接收一个签名。总的来说，MuSig2保留了MuSig1的简单性和效率，只增加了少量的额外计算。

MuSig家族

几周之前，研究者们讨论了MuSig-DN，它是一个使用了零知识证明的两轮通信协议，相比MuSig2而言，它要复杂得多。而MuSig-DN的优点在于它支持确定性nonce，从而避免了在签名会话和轮次之间保持状态的需要。

这就提出了在给定应用中使用哪个方案的问题。上表说明，我们没有理由选择MuSig1，而是应该选择MuSig2。实际上，我们希望大多数应用选择MuSig2而不是MuSig-DN，因为简单性是采用的主要因素。在创建可互操作的实现时，尤其如此，因为所有签名者都必须同意使用相同的协议。此外，对非交互式签名的支持显著提高了可用性。

另一方面，如果签名会话需要存储在持久介质上，那么MuSig-DN方案的无状态属性是有益的。为了演示这种情况下MuSig2的风险，假设我们执行以下一系列事件：

开启一个MuSig2签名会话；

将会话保存到一个硬盘驱动器；

执行硬盘驱动器备份；

完成签名会话；

恢复备份；

再次完成会话；

结果是，我们创建了两个具有相同nonce的签名，其可用来窃取我们的密钥。因此，MuSig2的实现者必须要小心，以确保不会发生上述情况。相比之下，MuSig-DN方案就可以防止这种攻击。

构造两轮多重签名的挑战

构造一个简单的只需要两轮通信的Schnorr多重签名方案，并且在并发会话下仍然是安全的，这是一个尚未解决的研究问题。所有以前的尝试都会受到Drijvers等人发现的一种巧妙的攻击。在这种情况下，攻击者与受害者签名者打开许多会话，并能够获得受害者不打算签名消息的签名。

让我们快速看看，是什么让MuSig2在并发会话下变得安全。其中，在MuSig1中，每个签名者i创建一个nonce，而在MuSig2中，每个签名者创建两个nonceR_i,1和R_i,2，在第一轮通信时将它们发送给其他签名者，并有效地使用这些nonce的随机线性组合R_i=R_i,1+b*R_i,2，代替之前单独的nonceR_i。而系数b是应用于所有签名者nonce、聚合公钥和消息的哈希函数的输出。在MuSig1中，聚合的nonce是R=R_1+…+R_n。如果任何签名者更改了他们的任何nonce，则其他每个签名者都将使用他们两个nonce的不同的随机线性组合。这可以防止已被发现的针对其他两轮多签名方案的攻击。所有细节你可以在MuSig2论文中找到。

关于下一步

目前blockstream希望用MuSig2取代secp256k1zkp库中的MuSig1实现，它将更为简单，更重要的是，它更易于使用。根据开发者的说法，使用工具箱中的MuSig2，一些协议将从中受益，例如“无脚本脚本闪电网络”以及门限签名。如果比特币社区选择采用Taproot软分叉，则MuSig2会适用于Blockstream的一系列产品，比如BlockstreamGreen和c-lightning，它也适用于Liquid锚定机制。

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