توقيع العتبة

نظام التوقيع العتبوي (TSS) هو بروتوكول التشفير يقوم هذا النظام بتوزيع عملية التوقيع على أطراف متعددة بحيث يجب على عدد أدنى من المشاركين (الحد الأدنى) التعاون لإنتاج توقيع رقمي صالح، دون إعادة بناء أو كشف المفتاح الخاص الكامل.

في نظام التوقيع العتبي من نوع t-of-n، أ مفتاح خاص يتم تقسيمها إلى n حصة موزعة بين n مشاركًا، ويمكن لأي t (عتبة) من هؤلاء المشاركين أن يقوموا بشكل تعاوني بإنشاء توقيع صالح لا يمكن تمييزه عن توقيع قياسي لطرف واحد على سلسلة الكتل.

على عكس التقليدية متعدد توقيع (التوقيعات المتعددة)، حيث يتم دمج توقيعات متعددة ومختلفة على السلسلة، تنتج توقيعات العتبة توقيعًا قياسيًا واحدًا، مما يجعلها أكثر كفاءة في استخدام الغاز، وتحافظ على الخصوصية، ومتوافقة مع أي سلسلة كتل تدعم خوارزمية التوقيع الأساسية.

تستخدم TSS تقنيات تشفير متقدمة، بما في ذلك تقنية مشاركة الأسرار لشامير. توليد المفاتيح الموزعة (DKG)، والحوسبة متعددة الأطراف (MPC)، لضمان عدم امتلاك أي طرف بمفرده المفتاح الخاص الكامل في أي وقت أثناء إنشاء المفتاح أو التوقيع.

تُعدّ هذه التقنية أساسية لحلول حفظ العملات المشفرة على مستوى المؤسسات، وأمن الجسور اللامركزية، وبروتوكولات الربط بين السلاسل، وبنية المحافظ الرقمية، حيث يُعدّ القضاء على نقاط الضعف الفردية أمرًا بالغ الأهمية. تشمل التطبيقات الرئيسية بروتوكولات GG18 وGG20 وCGGMP21 لتوقيعات عتبة ECDSA، وبروتوكول FROST لتوقيعات العتبة القائمة على خوارزمية Schnorr المستخدمة في ترقية Taproot لبيتكوين.

الأصل والتاريخ

«تُمثّل التوقيعات الحدية المعيار الذهبي لإدارة المفاتيح في الأصول الرقمية، فهي تُزيل نقاط الضعف الفردية دون الحاجة إلى عبء التوقيعات المتعددة على سلسلة الكتل.» - يهودا ليندل، الرئيس التنفيذي لشركة Unbound Tech

كيف تعمل هذه التقنية؟

مخطط التوقيع على العتبة (مثال 2 من 3) =============================================

المرحلة 1: توليد المفاتيح الموزعة (DKG) ───────────────────────────────────────────── لا يرى أي طرف المفتاح الخاص بالكامل!

┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ المجموعة أ │ │ المجموعة ب │ │ المجموعة ج │ │ حصة: أ │ │ حصة: ب │ │ حصة: ج │ └────┬─────┘ └────┬─────┘ └────┬─────┘ │ │ │ └──────────────┼───────────────┘ │ [المفتاح العام المدمج: P] (مرئي على سلسلة الكتل)

المرحلة الثانية: توقيع العتبة (يتعاون الطرفان أ و ب) ───────────────────────────────────────────────────────────────

┌──────────┐ ┌──────────┐ │ الطرف أ │◄═══════►│ الطرف ب │ الطرف ج هو │ حصة: أ │ MPC │ حصة: ب │ غير مطلوب └────┬─────┘ جولات └────┬─────┘ │ │ └──────────┬───────────┘ │ ┌──────┴──────┐ │ صالح │ │ التوقيع σ │ ← يبدو مطابقًا لـ │ (مفرد) │ توقيع مفتاح واحد عادي └──────┬──────┘ │ ▼ ┌──────────────────┐ │ بلوك تشين │ │ يتم التحقق باستخدام P │ ← لا حاجة إلى تحقق خاص │ (فحص قياسي) │ (مثل أي معاملة أخرى) └──────────────────┘

تحديث المفتاح (الأمان الاستباقي): ┌───────────────────────────────────────────────────┐ │ يمكن تدوير الأسهم دون تغيير │ │ المفتاح العام أو الحاجة إلى إجراء على السلسلة │ │ a → a' b → b' c → c' │ │ يبقى المفتاح العام P كما هو! │ └───────────────────────────────────────────────┘ “`

بعبارات بسيطة

1. كتمان سر دون الكشف عنهتخيل خزنة تتطلب اثنين من حاملي المفاتيح الثلاثة لفتحها، ولكن بدلاً من وجود أقفال منفصلة، ​​يقومون بدمج مفاتيحهم الجزئية لإنشاء مفتاح رئيسي واحد يفتح قفلًا واحدًا - دون أن يحمل أي شخص المفتاح الرئيسي الكامل.
2. العمل الجماعي غير المرئيفي سلسلة الكتل، تبدو التوقيعات المحددة بالعتبة تماماً كأي معاملة أخرى. لا يمكن لأحد أن يعرف أن عدة أشخاص تعاونوا لتوقيعها، مما يحافظ على خصوصية إعدادات الأمان الخاصة بك.
3. لا توجد نقطة فشل واحدةحتى في حالة سرقة أو فقدان حصة المفتاح لأحد المشاركين، لا يستطيع المهاجم توقيع المعاملات بمفرده، ويمكن للأطراف المتبقية تحديث حصصهم لإبطال الحصة المخترقة، كل ذلك دون تغيير عنوان المحفظة.
4. أفضل من التوقيعات المتعددةتتطلب المحافظ التقليدية متعددة التوقيعات متطلبات خاصة العقود الذكية وتكشف عن سياسة التوقيع على سلسلة الكتل. تحقق التوقيعات الحدية نفس ضمانات الأمان بتكاليف معاملات أقل، وخصوصية أفضل، وتوافق عالمي مع تقنية سلسلة الكتل.
5. معيار الأمن المؤسسيتستخدم البنوك والبورصات ومقدمو خدمات الحفظ التوقيعات الحدية لحماية مليارات الأصول الرقمية، مما يضمن عدم قدرة أي موظف أو خادم أو مركز بيانات على تحويل الأموال بشكل منفرد.

أمثلة من العالم الحقيقي

المزايا

العيوب والمخاطر

نصائح لإدارة المخاطر:

• اختر تطبيقات TSS التي خضعت لعمليات تدقيق أمني رسمية من قبل شركات تشفير مرموقة.
• قم بتطبيق آليات تسجيل وتوثيق خارج السلسلة للحفاظ على المساءلة على الرغم من إخفاء الهوية على مستوى التوقيع.
• استخدم التحديث الاستباقي للمفاتيح بشكل دوري للحد من فترة التعرض للاختراق المحتمل.
• ضمان التوزيع الجغرافي والتنظيمي للأسهم الرئيسية لمنع الإكراه أو الاختراق المادي
• اختبر إجراءات استعادة البيانات في حالات الكوارث بانتظام، بما في ذلك السيناريوهات التي يصبح فيها واحد أو أكثر من المساهمين غير متاحين.

الأسئلة الشائعة

مصادر

• جينارو، ر. وغولدفيذر، س. — "خوارزمية ECDSA السريعة متعددة الأطراف ذات العتبة" (GG18/GG20)
• كانيتي، ر.، وآخرون — "UC Non-active, Proactive, Thresthold ECDSA" (CGGMP21)
• كوملو، سي. وغولدبيرغ، آي. — "فروست: توقيعات عتبة شنور المرنة والمحسّنة حسب عدد الجولات"
• ورقة عمل حول حواجز النار MPC-CMP
• Bitcoin Optech — "التوقيعات الحدية و FROST"
• مجلة علم التشفير - أبحاث التشفير العتبية

> نصيحة من UPay: عند اختيار حل لحفظ العملات المشفرة أو محفظة، ابحث عن تقنية التوقيع العتبة القائمة على MPC بدلاً من التوقيع المتعدد التقليدي - فهي توفر خصوصية أقوى ورسومًا أقل والقدرة على تدوير حصص المفاتيح بشكل استباقي دون تغيير عنوان محفظتك.

تنويه: هذا المحتوى لأغراض تعليمية فقط ولا يُعدّ نصيحة مالية. يُرجى إجراء بحثك الخاص واستشارة مستشارين ماليين مؤهلين قبل اتخاذ أي قرارات استثمارية.

يو باي - إنشاء موسوعة العملات المشفرة