比特币的Schnorr签名是什么？聚合签名对效率的优化？

Schnorr签名通过线性特性实现高效安全的数字签名，1、用户用私钥和随机数生成(R,s)作为签名；2、节点验证s×G=R+e×P等式成立则签名有效；3、多重签名中各方分别计算R值并聚合为R=R1+R2+R3；4、各参与者基于共享R计算s值并合并为总s；5、最终得聚合签名(R,s)仅需一次验证；6、交互式两轮协议通过交换公钥哈希防篡改；7、预共享公钥法适用于固定合作方省去协商；8、MuSig协议用零知识证明或严格顺序防止单方操控，提升安全性。

比特币的Schnorr签名是一种基于椭圆曲线的数字签名方案，在Taproot升级后被采用，它比旧的ECDSA签名更高效、安全。

一、Schnorr签名的基本原理

Schnorr签名利用数学上的线性特性，通过私钥对交易信息进行加密运算，生成一个只有对应公钥才能验证的独特标记。这种设计使得第三方无法伪造签名。

1、用户使用自己的私钥和一个临时随机数，对要发送的交易信息进行计算，生成两个值：R（一个椭圆曲线上的点）和s（一个标量）。

2、这两个值 (R, s) 组合起来就构成了Schnorr签名，随交易一同广播到网络。

3、网络中的节点会使用该用户的公钥、交易信息以及收到的签名，通过特定的公式验证 s×G 是否等于 R + e×P（其中e是根据信息和R计算出的哈希值）。

如果等式成立，则证明签名有效，交易合法。

二、比特币全球主流交易所推荐

1、欧易（OKX）：平台凭借其领先的安全技术和风控体系，为早期用户提供了可靠的资产托管服务。

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4、火币（Huobi）：以其稳健的运营和友好的用户界面，成为当时许多用户信赖的资产存储平台之一。

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二、聚合签名如何提升效率

聚合签名的核心优势在于其线性特性，允许多个独立的签名在不暴露各自私钥的前提下合并成一个单一的有效签名，从而大幅减少数据量和验证时间。

1、在多重签名场景中，多个参与者各自生成自己的临时随机数k，并计算出对应的R值（如R1, R2, R3），然后将所有R值相加得到一个聚合的R = R1 + R2 + R3。

2、各方在本地使用自己的私钥和共享的聚合R值，分别计算出自己部分的s值（如s1, s2, s3）。

3、再将所有参与者的s值相加，最终得到一个聚合签名 (R, s)，这个签名代表了所有参与者的共同授权。

验证者只需进行一次验证即可确认整个多签交易的有效性，节省了大量计算资源。

三、实现聚合签名的多种方法

为了确保聚合过程的安全与隐私，社区发展出了几种不同的协作流程，以防止恶意攻击，如密钥消除攻击（Key-Spend Attack）。

1、**交互式两轮协议**：第一轮，所有参与者交换他们公钥的哈希摘要；第二轮，在确认对方身份后，再交换完整的公钥和R值，最后完成签名聚合。这种方式通过承诺机制防止中途篡改。

2、**预共享公钥法**：在需要发起交易之前，多方已经预先确定并存储了彼此的公钥。当交易发生时，可以直接使用这些已知的公钥进行聚合，省去了实时协商的步骤，适用于固定的多签合作方。

3、**MuSig标准协议**：这是一种标准化的多签方案，它强制要求每个参与者必须提供有效的零知识证明或遵循严格的通信顺序，确保最终的聚合公钥不能被单方面操控，极大地增强了安全性。

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