Ring Signatures環(huán)形簽名是什么？如何運作？有什么優(yōu)勢缺點？
環(huán)形簽名是什么？環(huán)形簽名是一種創(chuàng)新的數(shù)字簽名技術(shù)，能讓交易在群組中進行簽名，使外部觀察者無法確定具體的簽名者身份。它主要應(yīng)用于以 Monero（門羅幣）為代表的隱私加密貨幣中，通過將發(fā)送者簽名隱藏在誘餌地址中實現(xiàn)交易匿名性。雖然環(huán)形簽名提供了強大的隱私保護，但也面臨計算成本高、可能被濫用等挑戰(zhàn)。該技術(shù)與零知識證明、機密交易等方案相比，各有優(yōu)劣，共同構(gòu)成了區(qū)塊鏈隱私保護的重要工具。
來源：HelloFuture
介紹
加密貨幣之所以被廣泛采用，部分原因在于它們?yōu)榻鹑诮灰滋峁┝穗[私保護，這一特性既可用于合法目的，也可能被用于非法用途。
環(huán)形簽名（Ring Signatures）是實現(xiàn)這種隱私特性的一項密碼技術(shù)，由 Rivest、Shamir 和 Tauman 于 2001 年首次提出。這項技術(shù)最初是為保護隱私的數(shù)字簽名而設(shè)計的，并于 2012 年被 CryptoNote 應(yīng)用于區(qū)塊鏈技術(shù)。環(huán)形簽名通過將發(fā)送者的簽名隱藏在一組誘餌地址中來實現(xiàn)交易的匿名性。
什么是環(huán)形簽名？
環(huán)形簽名是一種密碼學(xué)數(shù)字簽名技術(shù)，它允許簽名者證明自己簽署了某個消息，同時對其他潛在簽名者保持身份隱藏。
在傳統(tǒng)的數(shù)字簽名中，一個簽名與特定的發(fā)送者相關(guān)聯(lián)。簽名使用私鑰創(chuàng)建，并可以通過相應(yīng)的公鑰進行驗證。這意味著數(shù)字簽名通過發(fā)送者的公鑰驗證，確認聲稱的發(fā)送者確實發(fā)送了該消息。
相比之下，環(huán)形簽名將簽名者的身份隱藏在一組隨機選擇的公鑰中，這組公鑰被稱為”環(huán)”，包含多個參與者。
環(huán)形簽名如何運作？
環(huán)形簽名使簽名者能夠生成可驗證的簽名，同時不會暴露具體是哪位群組成員簽署了消息。在簽署過程中，匿名簽名者需要使用自己的私鑰以及群組中其他成員的公鑰。
來源：Semanticscholar
簽名者會選擇一組公鑰（包含自己的公鑰）構(gòu)成一個”環(huán)”，并通過數(shù)學(xué)函數(shù)將自己的私鑰與其他成員的公鑰進行混合。
生成的簽名與使用其他任何公鑰產(chǎn)生的簽名在外觀上完全相同。雖然任何人都能驗證簽名的有效性并確認它來自群組成員，但從計算角度而言，確定具體的簽名者是不可能的。
環(huán)形簽名與區(qū)塊鏈技術(shù)
公共區(qū)塊鏈雖然以二進制和十六進制形式存儲交易記錄，但鏈上分析師仍能輕易追蹤地址活動，建立發(fā)送者和接收者之間的關(guān)聯(lián)，從而侵犯用戶隱私。因此，區(qū)塊鏈需要一種能夠隱藏交易活動的功能。
加密貨幣中環(huán)形簽名的使用可以追溯到 2012 年 CryptoNote 的推出。CryptoNote 是一個專為加密貨幣設(shè)計的應(yīng)用層協(xié)議，旨在解決比特幣中發(fā)現(xiàn)的特定問題。它為以 Monero 和 Mobilecoin 為代表的注重隱私的加密貨幣奠定了基礎(chǔ)。
Monero（門羅幣）
Monero 是一種注重隱私和抗審查的加密貨幣，其特點是使交易極難被追蹤或跟蹤。它結(jié)合了環(huán)形簽名、隱匿地址和環(huán)形保密交易等技術(shù)來創(chuàng)建私密交易。
Monero 如何應(yīng)用環(huán)形簽名
Monero 的環(huán)形簽名使用發(fā)送者的賬戶密鑰，同時結(jié)合其他用戶之前交易中的多個公鑰（也稱為輸出）。這樣就創(chuàng)建了一個潛在簽名者的環(huán)。因此，外部觀察者無法確定群組中的哪個簽名者對應(yīng)到您的賬戶。
來源：Messari
Mobilecoin
Mobilecoin 的運作方式類似于 Monero，其交易使用環(huán)形簽名結(jié)構(gòu)來證明用于支付的實際輸入是更大集合的一部分，而無需披露具體使用了哪個輸入。然而，Mobilecoin 采用了更輕量級的環(huán)形簽名實現(xiàn)方式，以提高交易效率。
環(huán)形簽名的替代方案
零知識證明
零知識證明是一種密碼學(xué)方法，它使證明者能夠向驗證者證明某個陳述的真實性，而無需透露任何額外信息。
與環(huán)形簽名只能隱藏發(fā)送者不同，零知識證明能夠同時隱藏發(fā)送者、接收者和交易金額，從而提供更強的隱私保護。例如，zk-SNARKs能生成極小的證明，比Monero的環(huán)形簽名更加輕量高效。
然而，由于零知識證明涉及復(fù)雜的密碼學(xué)運算且計算成本高，許多區(qū)塊鏈在實施過程中都遇到了技術(shù)挑戰(zhàn)。
機密交易
機密交易是一種密碼學(xué)技術(shù)，它能在隱藏交易金額的同時確保交易的完整性和有效性。該技術(shù)利用 Pedersen 承諾機制來掩蓋交易金額，讓節(jié)點無需知道具體金額就能驗證交易的有效性。
機密交易本身不能隱藏發(fā)送者或接收者的身份，因此通常需要配合其他隱私技術(shù)（如隱身地址或 Bulletproofs）來實現(xiàn)完全匿名。
環(huán)形簽名，零知識證明，和機密交易的比較
環(huán)形簽名的優(yōu)勢
隱私性
環(huán)形簽名通過將發(fā)送者的交易輸入與更大集合中的誘餌混合來隱藏發(fā)送者身份。這樣，觀察者無法確定環(huán)形成員中的哪一個發(fā)起了交易。
去中心化
用戶無需與他人互動即可形成環(huán)形簽名組；他們可以獨立生成交易，并使用多個誘餌來維護隱私。
不可關(guān)聯(lián)性
即使同一用戶多次進行交易，使用環(huán)形簽名的交易也無法追溯到特定發(fā)送者。這是因為每筆交易都會生成一個全新且獨特的加密簽名，無法判斷是否使用了同一個私鑰。
環(huán)形簽名的缺點
更高的計算成本
由于簽名中包含多個公鑰，環(huán)形簽名會導(dǎo)致交易規(guī)模更大，這可能造成網(wǎng)絡(luò)擁堵并減慢交易速度，使用戶承擔(dān)更高的手續(xù)費。
濫用風(fēng)險
環(huán)形簽名強大的隱私保護特性可能會被不法分子利用。犯罪分子可能使用具有環(huán)形簽名功能的隱私幣來轉(zhuǎn)移非法資金或購買違禁物品。
匿名性并非絕對
雖然環(huán)形簽名增強了隱私保護，但并不能提供絕對的匿名性。匿名集合僅限于交易中包含的誘餌數(shù)量。如果環(huán)的大小較小，通過嚴格分析仍可能識別出真實的發(fā)送者。
監(jiān)管限制
環(huán)形簽名技術(shù)受到政府和金融監(jiān)管機構(gòu)的日益嚴格審查。2020 年，美國特勤局建議對注重隱私的加密貨幣施加更嚴格的監(jiān)管，理由是擔(dān)心它們可能被用于非法活動。日本等國家已經(jīng)禁止受監(jiān)管的交易所交易隱私幣。
結(jié)論
環(huán)形簽名是一種加密技術(shù)，它通過將發(fā)送者身份隱藏在可能的簽名者群組中，使觀察者難以識別交易的發(fā)起者。雖然這項技術(shù)提供了匿名性，但也面臨一些挑戰(zhàn)。由于實現(xiàn)匿名性需要額外的數(shù)據(jù)，交易規(guī)模會變大，這可能導(dǎo)致處理時間變長和手續(xù)費增加。此外，匿名性可能被用于欺詐活動，這使得隱私和安全之間的平衡變得復(fù)雜。
像 Monero 和 Mobilecoin 這樣的重要區(qū)塊鏈項目都將環(huán)形簽名作為其隱私策略的核心組件。結(jié)合其他隱私功能，環(huán)形簽名為保護區(qū)塊鏈上的用戶隱私創(chuàng)建了可靠的框架。
以上就是腳本之家小編給大家分享的Ring Signatures環(huán)形簽名是什么？如何運作？有什么優(yōu)勢缺點的詳細介紹了，希望此篇文章能夠幫助大家更好的了解環(huán)形簽名！
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