Signatures Schnorr dans les Transactions Bitcoin

Introduction

Bitcoin ($BTC), Ethereum ($ETH), Solana ($SOL) et d'autres crypto-monnaies sont des monnaies numériques, et le processus de leur stockage et de leurs transactions est similaire à celui des monnaies fiduciaires. Lorsqu'un détenteur envoie du Bitcoin à un autre, il a besoin d'une adresse publique ainsi que d'une clé privée. Tout comme le partage de votre numéro de compte bancaire ne présente aucun risque alors que le partage de votre code PIN de distributeur automatique en présente, le partage de votre adresse publique d'un portefeuille numérique est inoffensif, mais le partage de vos clés privées ou de vos phrases de récupération ne l'est pas. Pour signer une transaction $BTC, l'algorithme le plus courant est ECDSA, mais l'algorithme Schnorr Signatures gagne également en popularité dernièrement.

Explication des Schnorr Signatures

Nous pouvons définir les Schnorr Signatures comme un algorithme de signature numérique économisant de l'espace et du temps qui combine plusieurs signatures en une seule, et prouve la propriété et l'autorisation de dépenser. N'importe qui peut copier des signatures papier avec un effort constant, mais il est presque impossible de falsifier des signatures numériques, que vous utilisiez ECDSA ou Schnorr signatures. De plus, il est impossible de dériver la clé privée de la clé publique, mais vous pouvez toujours extraire la clé publique de la clé privée en utilisant la courbe secp256k1. Ce mécanisme applique des énigmes mathématiques pour sécuriser les clés.

Pour comprendre la véritable efficacité et fiabilité des Schnorr Signatures, vous devez étudier les fondements généraux et mathématiques de l'algorithme. Bitcoin utilise la cryptographie à courbe elliptique, et ECDSA et Schnorr fonctionnent tous deux sur la même courbe connue sous le nom de secp256k1. Les Schnorr Signatures garantissent l'irréversibilité de la génération de clés comme mentionné dans le paragraphe précédent. En utilisant et en s'appuyant sur les mêmes fondements mathématiques utilisés par ECDSA, le système Schnorr peut réorganiser la façon dont les signatures sont produites et vérifiées.

Processus de création de signature

Lorsque vous créez une transaction $BTC, vous devez prouver que vous êtes autorisé à dépenser les pièces. Vous le faites en signant numériquement la transaction. L'algorithme Schnorr Signatures suit un modèle clair et simple. Pour créer une signature unique pour une signature particulière, l'algorithme utilise une combinaison ingénieuse de détails de transaction, d'un nombre aléatoire et de la clé privée. Si même un seul caractère de la transaction change, la signature devient invalide. La falsification ou la contrefaçon devient impossible en raison de la stricte dépendance aux données de transaction. Lorsque le système a créé la signature, elle est ajoutée à la transaction et partagée avec le réseau afin que le réseau puisse la vérifier.

Vérification par le réseau

Maintenant, les participants sur le réseau blockchain vérifient la validité de votre transaction. Ils n'ont pas besoin d'accès à la clé privée pour effectuer cette vérification. Au lieu de cela, ils utilisent la clé publique et la signature pour confirmer que la transaction a été dûment autorisée. Les Schnorr Signatures simplifient ce processus de vérification en permettant à plusieurs approbations d'apparaître comme une seule. Même si la logique interne confirme que toutes les parties requises ont accepté, le réseau ne traite qu'une seule signature compacte. Ici, nous pouvons voir à quel point le système de signature Schnorr est efficace et économe en espace.

Rôle dans les portefeuilles multi-signatures

L'un des avantages les plus pratiques des Schnorr Signatures apparaît dans les portefeuilles multi-signatures. Ces portefeuilles nécessitent l'approbation de plus d'une clé privée avant que les fonds puissent être débloqués et autorisés pour les dépenses. Dans les configurations traditionnelles, chaque signataire produit une signature distincte, et toutes doivent être incluses dans la transaction. Cela augmente la taille de la transaction et révèle des informations sur le nombre de participants impliqués. Avec les Schnorr Signatures, toutes les approbations requises peuvent être fusionnées en une seule signature combinée.

Relation avec la mise à niveau Taproot

Les Schnorr Signatures sont devenues utilisables sur la blockchain Bitcoin grâce à la mise à niveau Taproot, qui a été activée après des années de discussion et de tests. Avant cela, seul ECDSA était utilisé. Taproot a introduit une nouvelle façon de gérer les conditions et les scripts de transaction. Il permet à Bitcoin de ne montrer que la condition qui a été réellement utilisée tout en gardant les autres possibilités cachées. Les Schnorr Signatures jouent un rôle important en rendant possible l'agrégation et la vérification des signatures.

Considérations de sécurité

La sécurité reste la préoccupation la plus importante dans tout système financier, d'autant plus sur le marché crypto. Les Schnorr Signatures ne sont ni au stade expérimental ni non testées en cryptographie. Elles sont bien étudiées et mathématiquement plus simples que ECDSA à certains égards. Cette simplicité facilite son analyse et réduit les risques d'erreurs de mise en œuvre. Étant donné que Schnorr fonctionne sur la même courbe elliptique déjà approuvée par Bitcoin, il n'introduit pas d'hypothèses inconnues. En conséquence, Bitcoin gagne en efficacité et en confidentialité sans compromettre son modèle de sécurité.

Adoption et compatibilité

Malgré leurs avantages, les Schnorr Signatures ne sont pas obligatoires pour toutes les transactions. Bitcoin permet aux utilisateurs de choisir d'utiliser les nouvelles fonctionnalités ou les anciennes. De nombreux portefeuilles et services s'appuient encore sur des formats plus anciens en raison de la compatibilité et des cycles de mise à niveau progressifs. Avec le temps, à mesure que davantage de logiciels adoptent Taproot, nous pouvons nous attendre à une croissance de l'utilisation de l'algorithme de signature Schnorr. Cette approche progressive garantit la stabilité et évite de forcer les utilisateurs à des changements brusques. Elle indique également la philosophie de développement prudente de Bitcoin.

Importance pratique pour les utilisateurs

Pour la plupart des utilisateurs, les Schnorr Signatures fonctionnent silencieusement en arrière-plan. Ce système de signature ne change pas l'apparence des portefeuilles ni la façon dont les transactions sont envoyées. Au lieu d'une visibilité générale, les véritables avantages apparaissent indirectement grâce à des frais plus bas, une confidentialité améliorée et une meilleure évolutivité. Les utilisateurs n'ont pas besoin de comprendre les fondements mathématiques complexes pour en bénéficier. Cette intégration silencieuse correspond également à l'objectif de Bitcoin de fournir un écosystème financier fiable qui n'exige pas d'expertise technique de la part des utilisateurs.

Importance à long terme

Les Schnorr Signatures constituent une étape très cruciale dans l'évolution de Bitcoin. Elles montrent que le système peut s'améliorer tout en préservant ses principes de base. En affinant la création et la vérification des signatures, Bitcoin est devenu plus efficace et flexible sans compromettre la décentralisation. Ces améliorations peuvent apparemment sembler insignifiantes, mais sur des millions de transactions, l'amélioration devient visible.

Conclusion

En bref, une meilleure efficacité, confidentialité et sécurité du système de signature Schnorr en fait un système amélioré d'autorisation des transactions $BTC. Ce système est construit sur le même fondement cryptographique que celui utilisé par ECDSA. À mesure que l'adoption se développe, les Schnorr Signatures sont susceptibles de jouer un rôle de plus en plus important pour rendre Bitcoin plus résilient et pratique pour une utilisation publique.