区块链:研究 | 多重签名与多方计算：哪个更安全？

MikeBelshe文

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https://blog.bitgo.com/multi-sig-vs-mpc-which-is-more-secure-699ecefc8430

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由于其强大的安全性和强大的认证特性，我们在六年多的时间里一直在倡导使用多重签名钱包。但是，我们一直在评估新的加密技术进展，而在最近几个月中，一种被称为多方计算的新技术经常被引用。多方计算为沙米尔秘密共享提供了一种的强大替代方案，一些钱包提供商认为，多方计算可能比多重签名技术更安全、更易于使用。在本文中，我们将描述多方计算及其与多重签名钱包安全性有何不同。我们认为，多方计算与多重签名技术结合使用时可以提供实用性，但是我们不认为目前这是一种明智的多重签名技术替代方法。

声音 | SEC主席：需要进一步研究Libra Coin和Libra投资代币是否属于证券:金色财经直播报道，美众议院金融服务委员会与SEC主席及委员小组听证会正在进行中。国会代表Al Green询问称，Libra实际有两个产品，Libra Coin和Libra Investment Token（投资代币）。Libra由Libra Reserve支撑，而Libra Reserve由Libra Association管理，Libra协会的成员投资于token为了获取收益，从这个角度来说，是否可将其认定为证券？对此，SEC主席杰伊·克莱顿回应称：“你刚才的表述其实已经阐述了我们将要研究的问题。Libra Coin和Libra投资代币是否属于证券还需要被进一步研究。如果把所有这些问题都纠结在一起，我们似乎很难对更广泛的产品进行定义。”[2019/9/25]

声音 | 莱特币基金会联合创始人王新喜：IMF去年的研究报告称LTC为支付代币:据Bitcoin Exchange Guide消息，莱特币基金会联合创始人王新喜近日发推称，“国际货币基金组织（IMF）（的研究报告）正式宣布Litecoin为支付代币”。据悉，IMF 2018年10月发布的研究报告解释了支付代币的定义，提到莱特币是一种支付方式。 但是，许多来自全球加密社区的人仍对这一声明持怀疑态度。许多持怀疑态度的人指出，王新喜没有理由等待近10个月才宣布这一消息。同样，很多人认为报告中使用的LTC名称仅仅是一个例子，而不是作为一个单独的案例。虽然上述IMF报告中提到了LTC，但没有一位为该组织工作的官员站出来承认这种数字货币。[2019/8/12]

多方计算的背景

多方计算是一种相对较新的加密方法，可以将私钥分成多个部分。人们经常把它和一种叫做沙米尔秘密共享的技术相提并论，该技术自20世纪70年代后期开始出现，用于将单个私钥拆分为多个部分。两种技术之间的关键概念是，一个密钥对的私有部分可以被分为N个部分，因此，为了使用私钥创建签名，需要将这些部分中的M个放在一起。此类技术被称为?M-of-N，其中N个总部分中的M个部分保护底层数据。

声音 | 金丘区块链研究院院长：区块链的价值是其在去中心化需求下的唯一可用性:今日，某互联网资讯博主在微博发布一聊天记录，聊天记录中，金丘区块链研究院院长洪蜀宁表示，区块链是一种非常糟糕的技术，但在去中心化需求下，它是目前唯一可用的，这才是区块链的价值。 ????中本聪是为了实现去中心化的货币，才发明了区块链技术。不是为了使用区块链，才要发明比特币的。[2018/9/27]

和多重签名技术一样，沙米尔秘密共享和多方计算都可以帮助减轻两个关键风险：

盗窃

如果少于M个部分被盗或被黑客入侵，对手就不可能生成有效的签名

损失

在大多数情况下，一部分无意损失可以通过备用部分来弥补。

与沙米尔秘密共享相比，多方计算具有一项重要优势。对于沙米尔秘密共享，在将其用于签名之前，需要先在单台机器上重新组装密钥的独立部分。这会在重新组装密钥的机器上产生一个单一故障点。相比之下，多方计算不需要在单台机器上重新组装各个部分。相反，每个部分都可以在单独的机器上用于数学函数，并且，只有在把M个部分应用于此数学函数之后，签名才有效。这使得每个部分都可以保持完全分离，并避免了单一故障点。

动态 | Cryptic Labs增加2名诺贝尔奖获得者作为区块链安全研究的顾问:据coinjournal消息，致力于利用区块链技术解决安全问题的研究机构Cryptic Labs近日宣布有两位诺贝尔经济学奖获得者Eric Maskin和Christopher Pissarides已加入其经济顾问委员会，将提供博弈论和象征经济学的见解，支持该研究所解决这两个领域缺乏区块链行业专业知识的使命。[2018/9/11]

沙米尔秘密共享和多方计算的一个有趣的好处是，它们可以在区块链不知道利用了它们的情况下使用。这对某些尚不提供原生多重签名功能的区块链来说意义重大，因为多方计算签名可以在外部应用。

与多重签名的比较

从功能的角度来看，每个签名钱包使用M-of-N密钥的多重签名钱包类似于基于多方计算的钱包，后者将单签名钱包的M-of-N部分用作密钥。不同之处在于，多重签名钱包将使用由不同私钥生成的独特签名来保护钱包，而多方计算仅使用创建单个签名，而与参与的私钥部分的数量无关。

康奈尔大学区块链研究人员预测：EOS的脆弱性将导致“大规模的交易所攻击”:据CCN消息，康奈尔大学的教授Emin Gün Sirer发推称，“明年将会有一场大规模利用EOS漏洞的黑客攻击，如果EOS使用其仲裁人来逆转黑客攻击，其危机将蔓延至下游。将会有涉及开发人员和区块生产商的诉讼威胁。”Emin Gün Sirer还补充到，“考虑到开发人员处理关键安全问题的方式，出现这一攻击将很可能是不可避免的。”[2018/6/19]

签名可追究性

基于多方计算的钱包引入了一个在多重签名钱包那里不存在的重大问题：可追究性。对于多重签名的钱包，我们总是很清楚地使用了哪些私钥来签名交易。这很重要，因为我们通常会将单把私钥分配给特定个人，并且了解参与签名交易的人员至关重要。但是，使用基于多方计算的签名，我们无法区分使用了哪个密钥部分来签名交易。多方计算完成后，所有签名看起来都是相同的。

可追究性听起来似乎并不是一个巨大的缺点，但它在货币系统中至关重要，尤其是在考虑通常用于密钥各个部分的人员和存储类型的差异时：

人员

密钥可能存储在不同的人那里。如果密钥存储在公司高管那里，并且其中有2人合谋监守自盗，那么调查人员将如何知道谁是犯罪分子？当被问到谁签署了交易时，无辜的高管将如何为自己辩护？

地理

密钥可能存储在几个分开的位置。如果需要存储在5个位置的3把私钥，则取证的一个关键部分就是要知道哪些位置参与了交易。

多机构

安全密钥材料可以存储在几个分开的公司那里。如今，一种常见的做法是向独立公司的独立各方提供备份密钥。当可以明确标识备用密钥，正如多重签名安全性时，资金所有人就不会被备用持有者盗取资金。但是，如果多方计算取消了可追究性，则备份持有者将不愿意持有备份密钥，因为无法区分备份密钥持有者是否参与了欺诈交易。

同行评审

当今的许多多方计算实现者都在使用专有的实现和方法，都只有有限的公开评审或根本没有。正如施奈尔在《论安全》中所说：“从最笨拙的业余爱好者到最好的密码学家，任何人都可以创建自己无法破解的算法。”不幸的是，许多加密算法从未在数学上被证明是有效的——相反，密码学家在接受算法可信且安全之前依赖于同行评审和足够的评审时间。由于椭圆曲线数字签名算法多方计算太新了，因此供应商不愿分享他们的算法、源代码和实现细节。当前的实现已经提交了许多专利申请，这可能进一步限制这些工具的使用。缺乏透明度以及限制访问这些算法的企图，使得我们无法验证其正确性或安全性，或预测可能的许可成本。

相比之下，多重签名技术是经过实践检验的。它采用了众所周知的、经过严格审查的算法，并具有多种实现方式。基于多重签名的钱包不承担额外的加密风险，它们使用的是在实践中经过最严格审查和了解的简单加密算法。

缺乏硬件安全模块支持

同样，基于多方计算的签名的问题还在于缺乏支持该技术的工业级硬件安全模块。尽管硬件安全模块被金融机构用于保护私钥已有数十年，但当前的硬件安全模块并不支持全新的多方计算加密。安全专家早就认识到，必须通过硬件安全模块专门存储和访问密钥，才能维护基本安全性，多方计算也不例外。密钥或密钥的部分必须被安全地存储。如果多方计算实现者们不为其技术建立起定制化的硬件安全模块，我们可以说它的安全性低于单一密钥系统。

对冷存储和硬件安全模块需求的影响

多方计算的一些支持者提出，多方计算消除了对“冷存储”的需求，但事实并非如此。

“冷存储”仅指私钥离线存储的任何钱包。类似地，“热存储”指的是在线存储私钥的钱包。无论是一把还是三把私钥，无论是否使用多方计算，保护私钥的需求都完全相同。

事实是，黑客继续困扰着整个行业。Facebook已被黑客入侵。Google已被黑客入侵。美国政府屡遭黑客入侵。如果多方计算私钥部分在线存储，则它们与在线存储的任何其他数据一样容易遭受黑客和盗窃的风险。

结论

综上所述，当今数字钱包最强大的安全性仍然是多重签名钱包。通过将一把或多把私钥分成多个部分，多方计算可用于增强现有的多重签名方案。例如，如果利用三个人来保护一个2-3多重签名钱包，那么这三个用户中的每个人都可以使用多方计算细分其私钥，并将其多方计算密钥部分存储在独立的机器上。但是，完全依赖多方计算技术而没有多重签名保护，会降低安全保护并显著消除交易-时间的可追究性。

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