Il protocollo Internet Computer ($ICP ) ha recentemente aggiunto il supporto per le firme Schnorr a soglia oltre il supporto esistente per ECDSA a soglia.
Cos'è esattamente? Che cos'è Schnorr?
Questo articolo spiega semplicemente questi concetti crittografici complessi e sottolinea i casi d'uso che sbloccano.
Panoramica
Le firme a soglia consentono ai contratti intelligenti ICP (container) di acquisire in sicurezza indirizzi su altre blockchain.
ICP supporta schemi di firma compatibili con blockchain ampiamente utilizzate, tra cui Bitcoin, Ethereum, Solana e oltre venti altre blockchain.
Con questo supporto, i container su ICP possono nativamente detenere Bitcoin, Ethereum e altri beni, firmando transazioni.
Iniziamo a capire le basi delle firme a soglia, una potente tecnologia che consente firme multiple sicure senza esporre la chiave privata.
Caratteristiche a soglia: Introduzione
Nelle firme digitali tradizionali, viene utilizzata una singola chiave privata per firmare messaggi e la chiave pubblica corrispondente per verificare la firma.
Nell'ambiente blockchain, la chiave pubblica è utilizzata per derivare indirizzi, mentre la chiave privata è utilizzata per firmare transazioni, se si interagisce con la blockchain tramite Ledger, la chiave privata è memorizzata sul dispositivo, se si utilizza Metamask, la chiave privata è memorizzata nel browser.
Nelle firme a soglia, la chiave privata è composta da più quote distribuite a diverse parti, e sono necessarie queste quote in un numero sufficiente per firmare collettivamente un messaggio, questo approccio ha diversi vantaggi:
Maggiore sicurezza: poiché nessun ente possiede l'intera chiave privata, il rischio di un punto di guasto o fuga è ridotto, è necessario che un certo numero di parti venga compromesso per recuperare la chiave.
Robustezza: anche se alcune delle parti partecipanti sono offline, in guasto o malevole, le altre parti possono ancora essere in grado di calcolare una firma valida.
Controllo decentralizzato: le firme a soglia consentono a più parti di controllare collettivamente un bene, senza dover dipendere da un'autorità centrale, realizzando una vera custodia decentralizzata, particolarmente vantaggiosa per DAO o portafogli multisig.
Gli schemi di firma digitale a soglia consistono in una coppia di protocolli distribuiti per generare chiavi e firmare messaggi e un algoritmo che specifica come verificare le firme, oggi molti schemi di firma digitale validi (a soglia e altri) sono specificati sulla famiglia delle curve ellittiche.
Firme a soglia su ICP
Su ICP, i nodi della subnet detengono quote di chiavi, questi nodi sono collettivamente responsabili della generazione e gestione delle quote di chiavi necessarie per le firme a soglia, si noti che non tutte le subnet potrebbero possedere chiavi a soglia, ma i container installati in qualsiasi subnet possono richiedere calcoli di firme a soglia.
Ogni container su Internet Computer ha la propria chiave pubblica principale unica, da cui possono derivare più chiavi secondarie, ognuna di queste chiavi pubbliche può essere utilizzata per derivare indirizzi su altre blockchain, nessuna entità, incluso il container, può accedere a una chiave privata completamente ricostruita, poiché essa in realtà non esiste, le quote di chiave privata sono detenute dai nodi della subnet di firma e non sono direttamente fornite al container.
Quando un container deve firmare un messaggio, invia una richiesta ai nodi della subnet, i nodi della subnet collaborano utilizzando il protocollo di firma a soglia per generare la firma, ad esempio, questo può essere utilizzato per costruire transazioni per altre blockchain, purché supportino schemi di firma compatibili.
Esploriamo i due schemi di firma supportati da ICP e come consentono ai container di interagire con le blockchain.
ECDSA a soglia
Il primo schema di firma a soglia supportato da ICP è l'ECDSA a soglia, utilizzato su blockchain EVM come Bitcoin, Ethereum e Internet Computer.
La firma ECDSA a soglia su Internet Computer dipende dalla curva ellittica secp256k1, sviluppata dal gruppo di standard crittografici efficienti (SECG), inizialmente adottata da Bitcoin e attualmente utilizzata dalla maggior parte delle blockchain.
secp256k1 è stato sviluppato dal gruppo di standard crittografici efficienti (SECG) e scelto da Satoshi Nakamoto, il creatore di Bitcoin, per le sue forti caratteristiche di sicurezza e efficienza computazionale, rendendolo la scelta ideale per le firme digitali.
È designato come curva di Koblitz, il che significa che ha alcune proprietà matematiche che possono ottimizzare le prestazioni, in particolare per calcoli rapidi, la lunghezza di 256 bit di questa curva fornisce una protezione robusta, bilanciando sicurezza e velocità pratica nelle esigenze crittografiche moderne.
Molte altre blockchain sono costruite su ECDSA, rendendolo uno schema di firma ampiamente utilizzato nel campo delle blockchain, altre blockchain che utilizzano ECDSA includono: Avalanche, Cardano, Cosmos, Dogecoin, Filecoin, Hedera, Polkadot, Stacks e XRP.
Approfondisci le firme ECDSA a soglia:
internetcomputer.org/docs/current/developer-docs/smart-contracts/signatures/t-ecdsa
Schnorr a soglia
Con l'introduzione dell'ultimo schema di firma Schnorr a soglia, ICP ha ampliato le sue capacità crittografiche, consentendo ai container di firmare messaggi con due diversi schemi (BIP340 e Ed25519), offrendo maggiore flessibilità e compatibilità all'ecosistema blockchain.
BIP340 su secp256k1: questo schema introduce Bitcoin tramite l'aggiornamento Taproot ed è fondamentale per implementare protocolli come Ordinals, Runes e token BRC-20, tale compatibilità consente ai container ICP di interagire direttamente con le funzionalità Taproot di Bitcoin.
Ed25519: Ed25519 è uno schema di firma basato su Curve25519, questa opzione offre compatibilità con protocolli ed ecosistemi che dipendono da firme basate su Ed25519, Ed25519 è un'implementazione specifica di EdDSA (Edwards-curve Digital Signature Algorithm), EdDSA è uno schema di firma più generico, noto per la sua forte sicurezza e verifica rapida.
Curve25519 è una curva ellittica leggermente più recente che fornisce proprietà di sicurezza simili a quelle di secp256k1, ma con caratteristiche di prestazione diverse, ottimizzata per la velocità, progettata per facilitare un'implementazione sicura.
Fornire EdDSA può supportare molte altre blockchain, tra cui Solana, Stellar, Toncoin, Cardano, Polkadot e Ripple.
Scopri di più su Schnorr a soglia:
internetcomputer.org/docs/current/developer-docs/smart-contracts/signatures/t-schnorr
Lascia che la firma a soglia faccia il suo lavoro
Concludiamo questo breve articolo.
Hai appreso come le firme a soglia consentano ai container ICP di interagire localmente con altre blockchain, detenere beni in sicurezza e firmare transazioni, questa funzionalità apre possibilità illimitate per applicazioni decentralizzate e interazioni cross-chain.
Utilizzando la terminologia di Internet Computer, chiamiamo questa funzionalità "Chain Fusion", dove diverse blockchain possono interagire e condividere beni senza bisogno di intermediari.
Esempi di casi d'uso di Chain Fusion includono:
Token di chiave di catena (token ck): rispetto ai token incapsulati, i token ck sono più sicuri, distribuiti su ICP e supportati in modo 1:1, i token nativi sono detenuti al 100% da contratti intelligenti ICP on-chain, i token di chiave di catena non utilizzano intermediari o ponti centralizzati, ad esempio ckBTC, ckETH e token ckERC20.
Scambi decentralizzati (DEX): i container possono detenere in sicurezza beni provenienti da più blockchain e facilitare scambi senza fiducia tra di essi.
Messaggistica cross-chain: i container possono inviare messaggi e attivare operazioni su altre blockchain, consentendo flussi di lavoro complessi e interoperabilità.
Portafoglio multi-asset: i container possono gestire un portafoglio diversificato di beni attraverso diverse blockchain, offrendo agli utenti un'interfaccia di gestione degli asset unificata, come OISY, attualmente in fase di test.
Molti progetti stanno già utilizzando Schnorr a soglia:
Bioniq: Bioniq è il mercato di Ordinals più veloce, che consente acquisti e scambi senza dover pagare commissioni di gas, completando quasi istantaneamente le transazioni e con funzionalità di bridging di token sicuri e decentralizzati.
Bitfinity: Bitfinity è una rete EVM di nuova generazione estremamente veloce, che funge da secondo strato per Bitcoin - utilizzando firme a soglia per garantire la sicurezza.
Omnity Bridge: protocollo completamente interoperabile on-chain, in grado di funzionare senza alcun componente off-chain (come relè o indicizzatori).
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Conclusione
Chain Fusion e le firme a soglia sono sviluppi entusiasmanti, segnando un futuro in cui le blockchain possono interagire senza soluzione di continuità e condividere beni in modo sicuro e senza fiducia, supportando ora le firme ECDSA a soglia e le firme Schnorr a soglia, Internet Computer supporta la maggior parte delle blockchain principali.
Il sito Internet Computer Docs fornisce documentazione dettagliata su come implementare firme a soglia nei contratti intelligenti:
internetcomputer.org/docs/current/developer-docs/getting-started/network-overview
Iniziamo a costruire!
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