數(shù)字簽名技術(shù)中的環(huán)簽名和盲簽名是什么
眾所周知,區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€分布式賬本。對于賬本而言,其私密性極其重要,因此發(fā)掘一些技術(shù)來保障其安全性變成很多人的研究方向,簽名技術(shù)便是其中之一,而不同的簽名方式帶來的安全性也不同,如多重簽名、群簽名等等。
1. 環(huán)簽名
環(huán)簽名,按字面意思就是環(huán)繞著的簽名,其實這不無道理。
相傳,環(huán)簽名的思想來源于十七世紀(jì)的法國。當(dāng)時法國大臣為了給國王進(jìn)諫,但不想讓國王知道是誰領(lǐng)頭的,就采取了環(huán)形的簽名方式,簽名圍繞成了一個圈,名字也就沒有了先后順序,帶頭人是誰也就無從知曉。
而環(huán)簽名( Ring Signature ) 這個詞是 2001 年 Rivest、Shamir 和 Tauman 這三位密碼學(xué)家提出的,它是一種數(shù)字簽名方案,也是一種簡化的群簽名,在環(huán)簽名中只有環(huán)成員沒有管理者,不需要環(huán)成員間的合作。
環(huán)簽名的過程是這樣的:1.密鑰生成;2.簽名;3.簽名驗證。利用了非對稱加密技術(shù),私鑰加密(簽名),公鑰解密,從而一定能確定是擁有私鑰的那個人簽的名。
通俗地舉個例子就是:
第一步:密鑰生成。在一個合租公寓里,每個人都擁有一個不同的大門密碼(公鑰),另外各自都有自己的臥室小門鑰匙(私鑰);
第二步:簽字確認(rèn)。清潔阿姨每周都要來打掃,房東要求每位租客在清潔阿姨每周打掃時接待她,但租客并不想讓房東知道是誰每次給阿姨開門。阿姨要進(jìn)來時,只能通過其中一個租客提供一個公鑰。
阿姨每次進(jìn)門只能通過某個租客的公鑰開門,但是由于阿姨沒有私鑰,進(jìn)不去每個租客的小門,也不知道自己用了誰的公鑰(房東可以根據(jù)阿姨是否可以進(jìn)門得知是租客給阿姨開的門,即簽名確認(rèn))。
第三步:簽名驗證。房東可以根據(jù)阿姨可以進(jìn)門和是否打掃過得知是租客給阿姨開的門,但不知道是哪位租客。
環(huán)簽名不需要管理者,由于其無條件匿名性和不可偽造性的特點,使得其在隱秘性方面比一般的群簽名更加突出。在眾多數(shù)字貨幣中,門羅幣正是運用了環(huán)簽名這項技術(shù),也是公認(rèn)的隱私性最好的加密貨幣之一。
2. 盲簽名
如環(huán)簽名一樣,盲簽名是一種特殊的數(shù)字簽名技術(shù)。盲簽名因簽名的人看不到所簽署文件的具體內(nèi)容而聞名,它有兩個顯著的特點:一是簽名者對消息的內(nèi)容是不可見的 ;二是簽名被公開后,簽名者不能追蹤簽名。
1983 年 ,David Chaum 提出盲簽名,主要是為了實現(xiàn)防止追蹤( unlinkability )。有人用一個很形象的例子來形容盲簽名:
先將隱蔽的文件放進(jìn)信封里,任何人不能讀它,對文件簽名就是通過在信封里放一張復(fù)寫紙,簽名者在信封上簽名時,他的簽名便透過復(fù)寫紙簽到文件上。
這樣一來,簽名的人看不到簽名的內(nèi)容,即便簽名被公開,簽名者也無法得知這個簽名是哪次簽署的。
有人會想簽名者都看不到簽名內(nèi)容,誰愿意簽字呢?有什么應(yīng)用場景呢?
舉個例子:在日常買東西的時候,現(xiàn)金支出是很難讓別人追蹤的;但在網(wǎng)上轉(zhuǎn)賬的時候,很容易被第三方(如銀行)查到自己的消費情況,盲簽名的作用就是為了不讓銀行知道你的錢花到哪里去了。
在盲簽名操作過程中最重要的便是盲化技術(shù),給簽名者的數(shù)據(jù)是經(jīng)過盲化之后呈現(xiàn)出來的,在簽名之后且去盲化后,是不能讓簽名者聯(lián)想起之前的盲化數(shù)據(jù)。
3. 小結(jié)
環(huán)簽名和盲簽名的不可追蹤性是簽名技術(shù)的一個重大突破,但這也給了犯罪分子可乘之機(jī),還需要不斷地完善其功能,如盲簽名又衍生出了公平盲簽名等。
隨著數(shù)字貨幣的發(fā)展,數(shù)字簽名技術(shù)也變成了重要且急切的研究方向。什么樣的簽名技術(shù)可以更好地保障我們的數(shù)字資產(chǎn)隱私,這仍在不斷探索當(dāng)中。