امضای اشنور (Schnorr) یا امضای دیجیتال چیست؟
شهریور 31, 1402
ارزهای دیجیتال درواقع زنجیره‌ای از امضاهای دیجیتالی هستند که با کمک رمزنگاری، اطلاعات را ذخیره می‌کنند. در فناوری بلاک چین برخلاف نظام مالی سنتی شما برای اینکه مالکیت دارایی خود را به اثبات برسانید باید اطلاعات دیجیتالی تامین کنید. الگوریتم‌های متفاوتی برای ارائه یک امضای دیجیتال وجود دارند. ساتوشی ناکاماتو الگوریتم ECDSA را برای بیت کوین در نظر گرفت.
در حال حاضر الگوریتم Taproot در شبکه به کار گرفته می‌شود که نسخه‌های متعددی دارد. یکی از جدید‌ترین بهروزرسانیهای این شبکه امضای اشنور (Schnorr signature) است که نقاط ضعف الگوریتم انتخاب ناکاماتو را به خوبی رفع کرده است. این امضا توسط کلائوس اشنور (Claus Schnorr) برای حل مشکل مقیاس‌پذیری شبکه بیت کوین ساخته شد. امضاهایی که توسط این الگوریتم ساخته می‌شوند بسیار کوتاه و کارآمد هستند.
تاریخچه امضای اشنور
زمانی که ناکاموتو در حال نوشتن کدهای بیت کوین بود، با مسئله انتخاب الگوریتم برای امضای دیجیتالی روبه‌رو شد. او احتمالا به دلیل استانداردهای موجود از الگوریتم ECDSA استفاده کرد. اما امضای اشنور به مراتب ساده‌تر از الگوریتم اولیه شبکه بیت کوین است. کلائوس پیتر اشنور در سال 1980 امضای اشنور را ایجاد کرد.
این الگوریتم به مراتب ساده‌تر از الگوریتم‌های امروز عمل می‌کند. اما از آنجایی که اشنور برای استفاده از این الگوریتم، پتنت یا حق امتیاز در نظر گرفته بود، کمتر کسی از آن استفاده کرد و این الگوریتم تا چند دهه ناشناخته بود. تاریخ انقضای حق امتیاز اولیه در سال 2008 به پایان رسید؛ اما به دلیل این قانون ظالمانه این بخش از دانش از دسترس همگان دورماند و توسعه پیدا نکرد. به همین دلیل ناکاماتو نیز در زمان نوشتن کدهای بیت کوین مجبور به انتخاب یک الگوریتم شناخته‌شده و اپن سورس شد که همگام با بزرگ شدن بیت کوین رشد کند.
اولین بار در سال 2014 صحبت از استفاده از امضای اشنور در شبکه بیت کوین مطرح شد. 4 سال بعد پیتر ویلی (Pieter Wuille) طرح اولیه‌ای از نحوه استفاده از این الگوریتم در شبکه بیت کوین ارائه کرد. در سال 2020 برای اولین بار این الگوریتم در بیت کوین به کار گرفته شد. البته الگوریتم اشنور همچنان به اندازه کافی رشد پیدا نکرده است و بررسی‌ها و تغییرات ادامه دارد. اکنون که با تاریخچه اشنور آشنا شده‌اید بهتر است به ادامه مقاله بپردازیم.
بیشتر بخوانید: معرفی برترین ارزهای هوش مصنوعی
امضای دیجیتالی
امضای دیجیتالی نوعی محاسبه ریاضی است که برای تایید هویت ارسال‌کننده پیام‌های دیجیتالی به کار گرفته می‌شود. امضای دیجتالی ثابت می‌کند که یک پیام واقعا از سوی یک فرد خاص ارسال شده و دستکاری نشده است. به عبارت دیگر امضای دیجیتالی چندان تفاوتی با امضای حقیقی ندارد، در دنیای واقعی نیز شما برای اینکه هویت خود را تایید کنید با دست‌خط خودتان امضا می‌کنید تا هویت و اعتبار خود یا مدرکی را تایید کنید.
امضای دیجیتالی در نرم‌افزارها، تراکنش‌های مالی، قراردادهای مالی و غیره به کار برده می‌شود. در واقع در فضای مجازی هر جا که بخواهید از هویت ارسال‌کننده یا عدم دستکاری مدارک اطمنیان حاصل کنید به امضای دیجیتالی احتیاج دارید.
در شبکه بیت کوین، امضای دیجیتالی برای تعیین اعتبار هویت مالک کلید‌های شخصی به کار برده می‌شود. به این ترتیب مالک یک آدرس بیت کوین بدون نیاز به برملا کردن کلید شخصی، هویت خود را ثابت می‌کند. زمانی که یک تراکنش جدید به شبکه اضافه می‌شود، نودهای بیت کوین به بررسی و تطبیق امضای دیجیتالی و پیام ارسال‌شده می‌پردازند و در صورت عدم مغایرت، تراکنش را تایید و به بلاک اضافه می‌کنند.
امضای اشنور چیست؟
امضای اشنور نیز الگوریتمی برای امضای تراکنش‌ها و پیام‌هاست. این الگوریتم بسیار ساده طراحی شده و مخصوص شبکه بیت کوین است. این الگوریتم به سادگی شناخته می‌شود و معیار بسیار خوبی برای اثبات امنیت است. این الگوریتم در مقایسه با الگوریتم ECDSA پیچیدگی‌های کمتری دارد و برای تایید تراکنش‌های ارز دیجیتال بسیار مناسب است.
طرز کار امضای اشنور
یک تراکنش بیت کوین بدون امضای دیجیتالی انجام نمی‌شود، هر تراکنش بخشی از فضای بلاک‌های شبکه را به خود اختصاص می‌دهد. زمانی که بیت کوین از یک آدرس به آدرس دیگر ارسال می‌شود، مشکل خاصی ایجاد نمی‌شود. اما زمانی که چندین آدرس بخواهند به یک آدرس تراکنش انجام دهند، مشکلاتی ایجاد می‌شود. چرا که هر یک از آدرس‌های فرستنده باید یک امضای دیجیتالی تامین کنند تا تراکنش با موفقیت به بلاک چین اضافه شود.
تصور کنید شما مالک آدرس بیت کوین هستید و می‌خواهید از هر یک از این آدرس‌ها یک بیت کوین به آدرس دوستتان انتقال دهید در این صورت شما باید 5 امضای دیجیتالی تامین کنید که فضای زیادی از بلاک را اشغال می‌کند و در نتیجه هزینه کارمزد نیز افزایش پیدا می‌کند. این مشکل با امضا اشنور رفع شد.
این امضا که با استفاده از الگوریتم اشنور ساخته می‌شود اجازه می‌دهد که صرف نظر از تعداد آدرس‌هایی که بیت کوین ارسال می‌کنند هر تراکنش یکبار امضا شود.
در بسیاری از موارد کاربران برای افزایش امنیت از چندین امضای دیجیتالی استفاده می‌کنند؛ آنها برای انجام این کار از Multisig استفاده می‌کنند اما اگر نخواهید کسی متوجه این کار شود، باید از امضای اشنور استفاده کنید.
بیشتر بخوانید: شاخص ترس و طمع چیست؟ و چه کاربردی در تحلیل قیمت دارد
مزایای امضای اشنور
امضای اشنور مزایای متعددی مانند افزایش امنیت و کارایی را در بر دارد. این الگوریتم تمام قابلیت‌های الگوریتم انتخابی ناکاماتو یعنی ECDSA را نیز در بر دارد. اشنور اندازه امضای دیجیتالی را کاهش می‌دهد و در نتیجه زمان تایید تراکنش‌ها کاهش پیدا می‌کند. به این ترتیب احتمال بروز برخی از حملات سایبری نیز تا حد زیادی کاهش پیدا می‌کند.
از سوی دیگر این الگوریتم اجازه تلفیق امضاها را نیز می‌دهد. در این حالت اشنور یک امضای واحد را برای گروهی از آدرس‌ها در نظر می‌گیرد. این حرکت نه تنها از کارمزد شبکه می‌کاهد بلکه مشکل مقیاس‌پذیری را نیز تا حد زیادی برطرف می‌کند. زیرا در این حالت حافظه کمتری برای ذخیره امضای دیجیتال اشغال می‌شود.
از سوی دیگر هکرها نمی‌توانند با دستکاری کردن یک امضای تاییدشده، تراکنش یا پیام متفاوتی را در شبکه ارسال کنند. اشنور از بروز این امر جلوگیری می‌کند و در نتیجه هکرها نمی‌توانند با تغییر دادن مبلغ یک تراکنش آنها را مجدد به اجرا بگذارند.
از سوی دیگر از آنجایی که الگوریتم اشنور یک امضا را برای چندین آدرس در نظر می‌گیرد، شناسایی ارسال‌کننده دشوارتر می‌شود و حریم شخصی کاربران بیشتر حفظ می‌شود.
اشنور در بیت کوین
امضای اشنور در BIP-340 در بلاک شماره 709632 بیت کوین به کار گرفته شد. Taproot از این تاریخ به عنوان الگوریتم ساخت امضای دیجیتالی به کار گرفته شد. این الگوریتم مجموعه‌ای از پروتکل‌ها را برای رفع نیازهای شبکه به کار گرفت تا امکانات جدیدی در شبکه بیت کوین فراهم شود. الگوریتم اشنور یکی از این پروتکل‌هاست که سرعت صدور و حجم امضای دیجیتالی را کاهش، امنیت و سادگی را افزایش داد.
بیشتر بخوانید: پلتفرم بای بیت
امضای اشنور در مقایسه با ECDSA
همانطور که گفته شد امضای اشنور مزایای متعددی برای شبکه بیت کوین دارد. از این میان می‌توان به این موارد اشاره کرد:
- کاهش اندازه امضای دیجیتالی
- سرعت بالای تایید تراکنش‌ها
- ایمنی بیشتر در برابر حملات سایبری
- امکان تجمیع چند آدرس و صدور یک امضا
- حل مشکل مقیاس‌پذیری
همچنان الگوریتم ECDSA در بیت کوین به کار گرفته می‌شود و انتخاب میان این دو الگوریتم به نیازها و موارد استفاده کاربر بستگی دارد.
در آخر
در این مقاله از آرون گروپس به بررسی مزایای امضای اشنور و تاریخچه پیدایش آن پرداختیم. امضای اشنور امن است و به سادگی مشکل مقیاس‌پذیری را حل کرده است. به همین دلیل تا به امروز این امضا یکی از بهترین بهروزرسانیهای بیت کوین بوده است. البته همچنان تلاش برای حل مشکل مقیاس‌پذیری و ارائه راهکارهای بهتر ادامه دارد. چرا که بیت کوین توسط کاربران و توسعه‌دهندگان بهبود پیدا می‌کند. وظیفه شما به عنوان یک کاربر، بررسی ایده‌ها و ارائه بازخوردهای سازنده است تا روزبه‌روز شاهد روی کار آمدن الگوریتم‌ها و راهکارهای مفیدتر در فضای کریپتوکارنسی باشیم.
کپی لینک
کپی شد!
