Chữ ký Schnorr là một thuật toán chữ ký số dựa trên mật mã đường cong elliptic, được phát minh bởi nhà mật mã học người Đức Claus-Peter Schnorr. Thuật toán này giúp xác minh tính hợp lệ của giao dịch trong các hệ thống mật mã, dựa trên các nguyên lý toán học liên quan đến nhóm modulo nguyên tố, cho phép tạo ra các chữ ký ngắn gọn nhưng có độ bảo mật cao.
Đặc điểm nổi bật của chữ ký Schnorr:
Kích thước nhỏ gọn: Chữ ký Schnorr có kích thước nhỏ hơn so với các chữ ký ECDSA truyền thống, giúp tiết kiệm không gian lưu trữ.
Tốc độ xử lý nhanh: Việc xác minh chữ ký nhanh hơn, giúp tăng hiệu suất mạng.
Tính linh hoạt: Schnorr hỗ trợ ký gộp (aggregate signature), cho phép hợp nhất nhiều chữ ký thành một, giảm chi phí giao dịch.
Lợi ích của chữ ký Schnorr so với ECDSA:
Tăng cường bảo mật:
Chống tấn công malleability: Chữ ký Schnorr chống lại các cuộc tấn công malleability, nơi chữ ký có thể bị thay đổi nhưng vẫn hợp lệ, làm gián đoạn các giao dịch.
Chống giả mạo: Sử dụng các nguyên lý toán học mạnh mẽ, Schnorr giúp ngăn chặn các cuộc tấn công giả mạo chữ ký mà ECDSA dễ bị ảnh hưởng hơn.
Kháng tấn công liên quan đến băm: Cách Schnorr tạo chữ ký ít phụ thuộc vào việc bảo mật của hàm băm hơn so với ECDSA, từ đó giảm nguy cơ bị tấn công do va chạm băm.
Bảo mật trong kịch bản ký nhiều lần: Schnorr giảm thiểu rủi ro từ việc tái sử dụng giá trị ngẫu nhiên trong quá trình ký, vốn là một lỗ hổng nghiêm trọng của ECDSA.
Tối ưu hóa không gian lưu trữ và giảm phí giao dịch:
Nhờ tính tuyến tính của Schnorr signatures, nhiều chữ ký có thể được gộp lại thành một chữ ký duy nhất. Điều này có nghĩa là các giao dịch với nhiều bên tham gia (multisig) có thể được thực hiện với một chữ ký, thay vì cần tạo ra nhiều chữ ký riêng lẻ. Điều này không chỉ giúp giảm kích thước giao dịch mà còn giảm phí giao dịch trên mạng lưới.
Ví dụ: Một giao dịch multisig với 5 người tham gia sẽ yêu cầu 5 chữ ký riêng lẻ nếu sử dụng ECDSA, trong khi đó với Schnorr signatures, tất cả chữ ký có thể được gộp lại thành một chữ ký duy nhất.
Hiệu suất cao hơn trong các giao dịch phức tạp:
Schnorr signatures giúp tăng tốc độ xử lý và xác thực giao dịch trên blockchain. Các giao dịch phức tạp, đặc biệt là các giao dịch đa chữ ký (multisig) hoặc các hợp đồng thông minh, sẽ trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn khi sử dụng Schnorr signatures thay vì các thuật toán chữ ký truyền thống.
Điều này không chỉ giúp giảm tải cho mạng lưới mà còn cải thiện trải nghiệm của người dùng với chi phí thấp hơn và thời gian xác nhận giao dịch ngắn hơn. Điều này đặc biệt quan trọng với các blockchain có khối lượng giao dịch lớn như Bitcoin.
Tăng tính riêng tư cho các giao dịch thông qua ký gộp (Aggregate Signature):
Một lợi thế khác của Schnorr signatures là khả năng tăng cường tính riêng tư trong các giao dịch. Bằng cách gộp các chữ ký lại thành một chữ ký duy nhất, các giao dịch multisig sẽ trở nên khó nhận diện hơn. Điều này giúp bảo vệ quyền riêng tư của người tham gia giao dịch, đặc biệt trong bối cảnh giao dịch ẩn danh đang là mối quan tâm lớn trong thị trường crypto.
Ứng dụng của chữ ký Schnorr trong Bitcoin và Taproot:
Chữ ký Schnorr đã chính thức được đưa vào mạng lưới Bitcoin thông qua bản nâng cấp Taproot, được kích hoạt vào ngày 14/11/2021 tại khối số 709,632. Đây là một trong những cải tiến quan trọng nhất của Bitcoin kể từ nâng cấp SegWit (Segregated Witness) vào năm 2017.
Bản nâng cấp Taproot được thông qua nhờ sự đồng thuận của cộng đồng thợ đào Bitcoin, mang lại nhiều thay đổi lớn về cách xử lý giao dịch trên blockchain.
Việc tích hợp chữ ký Schnorr vào Bitcoin giúp tăng cường bảo mật, tối ưu hóa không gian lưu trữ, giảm phí giao dịch và cải thiện hiệu suất mạng lưới. Đồng thời, nó mở ra cơ hội cho việc phát triển các ứng dụng và hợp đồng thông minh phức tạp hơn trên nền tảng Bitcoin.
Tổng kết lại, chữ ký Schnorr mang đến nhiều lợi ích vượt trội so với ECDSA, từ bảo mật, hiệu suất đến tính riêng tư và tối ưu hóa chi phí. Việc áp dụng Schnorr signatures trong các blockchain như Bitcoin đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng và hiệu quả của các giao dịch trên mạng lưới phi tập trung.
Nguồn : coin98
