Подписи Шнорра и неизбежность конфиденциальности в Биткойне

Цифровые подписи – это основа онлайн-суверенитета. Появление в 1976 году криптографии с открытым ключом открыло путь к созданию глобального средства коммуникации – интернета – и совершенно новой формы денег, Биткойна. Хотя фундаментальные свойства криптографии с открытым ключом с тех пор не сильно изменились, сегодня криптографам доступны уже десятки различных схем цифровой подписи с открытыми исходниками.

Когда Сатоши Накамото начинал работать над Биткойном, один из ключевых моментов, которые необходимо было учесть, заключался в том, какую из схем подписи следует выбрать для открытой и общедоступной финансовой системы. Требования были ясны: нужно было создать алгоритм, который был бы широко используем, понятен, достаточно безопасен, лёгок и, самое главное, с открытым исходным кодом. Из всех доступных на тот момент опций он выбрал ту, что отвечает этим критериям лучше всего: Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (алгоритм цифровой подписи, основанный на эллиптических кривых), или ECDSA.

В то время нативная поддержка ECDSA была предусмотрена в OpenSSL, открытом наборе инструментов шифрования, разработанных шифропанками со стажем с целью повышения конфиденциальности онлайн-коммуникаций. По сравнению с другими популярными схемами, ECDSA обладает такими преимуществами, как меньшая требовательность к вычислительным ресурсам и меньшая длина ключей – это полезные свойства для цифровых денег. В то же время он обеспечивает пропорциональный уровень безопасности для таких схем, как RSA: к примеру, 256-битный ECDSA-ключ обладает равноценным в сравнении с 3072-битным RSA-ключом уровнем безопасности при значительно меньшем размере ключа.

Благодаря тяжёлой работе, проделанной Питером Вуйле с коллегами над улучшенной эллиптической кривой, называемой secp256k1, ECDSA Биткойна стал ещё быстрее и эффективнее. Однако ECDSA по-прежнему присущи и некоторые недостатки, которые могут служить достаточным основанием и для полной его замены. После нескольких лет исследований и экспериментов была установлена новая схема подписи, повышающая конфиденциальность и эффективность транзакций Биткойна: схема цифровой подписи Шнорра.