التقدم الجديد في التوقيع الرقمي: MuSig2 وتطبيقه في شبكة بيتكوين

يمكن لمستخدمي البيتكوين إثبات شرعية المعاملات من خلال التوقيع الرقمي ورسائل معينة، وهو حق مهم لمالكي المفتاح الخاص. يمكن للتوقيع الرقمي أن يثبت أن المستخدم على دراية بالمفتاح الخاص المرتبط بالعنوان، دون الكشف عن معلومات حساسة على الشبكة.

مع التطور المستمر لشبكة بيتكوين، تزداد الحاجة الملحة لتحسين خطط التوقيع. بعد ترقية Taproot، يمكن للمطورين استخدام الانقسام الطري لبناء خطط توقيع أكثر تقدمًا، مما يوفر للمستخدمين أمانًا وكفاءة وحماية خصوصية أعلى. من بين هذه الخطط، تهدف MuSig1 وإصدارها المحسن MuSig2 كخطط توقيع جديدة إلى تعزيز أداء معاملات التوقيع المتعدد.

نظرة عامة على معاملات التوقيع المتعدد

على عكس معاملات التوقيع الفردي الشائعة، تتطلب معاملات التوقيع المتعدد مفاتيح متعددة لتفويض تحويل البيتكوين. تُستخدم هذه الآلية الموزعة للتوقيع عادةً لتوزيع ملكية الأموال، وتطبق أيضًا في التفاعل مع حلول الطبقة الثانية مثل شبكة البرق أو الشبكة السائلة.

على الرغم من أن كود العملية "CHECKMULTISIG" الذي تم استخدامه في فترة مبكرة من بيتكوين قد سهل عملية التوقيع المتعدد، إلا أنه كان لديه أوجه قصور في حماية الخصوصية. بالمقابل، فإن خطة MuSig1 من خلال إضافة خطوات التوقيع قد عززت بشكل ملحوظ خصوصية المستخدمين، لكنها زادت أيضًا من التعقيد إلى حد ما.

مقدمة MuSig1

MuSig1 هو حل توقيع متعدد يسمح لعدة أطراف بتوقيع رسالة واحدة أو معاملة واحدة بشكل مشترك، ويتطلب عددًا محددًا من التوقيعات لإكمال التفويض. مقارنةً بالتوقيع المتعدد التقليدي القائم على البرنامج، فإن MuSig1 يشغل مساحة أقل في الكتلة، لكنه يتطلب المزيد من التفاعل بين المشاركين.

تعتبر MuSig1 المستندة إلى توقيع Schnorr تحسينًا ملحوظًا مقارنةً بمخططات التوقيع المتعدد التقليدية القائمة على ECDSA. إنها تدعم تجميع المفاتيح، مما يسمح لمجموعة من الموقّعين بإنشاء مفتاح عام موحد واحد، وتوليد توقيع واحد للمعاملة. وهذا لا يُبسط معاملات التوقيع المتعدد فحسب، بل يقلل أيضًا من حجم المعاملة، ويخفض التكاليف، ويزيد من مستوى حماية الخصوصية.

ابتكار MuSig2

MuSig2 هو النسخة المحدثة من MuSig1، حيث تم تحسينه من حيث الأمان والكفاءة وميزات الخصوصية. كخطة توقيع متعددة التوقيع ذات جولتين، يحتاج MuSig2 فقط إلى التواصل بين الموقعين في جولتين لإنشاء توقيع ساري، مما يقلل بشكل كبير من تعقيد التنسيق بين الأطراف المتعددة.

الفرق بين MuSig1 و MuSig2

1. جولات الاتصال: يحتاج MuSig1 إلى ثلاث خطوات اتصال، بينما يحتاج MuSig2 إلى جولتين فقط، مما يجعل عملية التوقيع أسرع وأكثر ملاءمة.

2. نموذج الأمان: يعتمد MuSig1 على نموذج العراف العشوائي (ROM) لإثبات الأمان، بافتراض وجود دالة تجزئة مثالية. بينما يعتمد MuSig2 على نموذج المجموعة الجبرية (AGM)، لتقديم تمثيل أكثر واقعية للبدائل التشفيرية، مما يعزز ضمانات الأمان.

MuSig2 فوائد بيتكوين

1. تحسين الكفاءة: نموذج الاتصال ذو الدورتين يبسط عملية التنسيق للمعاملات متعددة التوقيعات.

2. تعزيز الخصوصية: دعم تجميع المفاتيح، مما يجعل معاملات التوقيع المتعدد صعبة التمييز عن معاملات التوقيع الفردي على البلوكشين.

3. زيادة المرونة: دعم استراتيجيات التوقيع الأكثر تعقيدًا، مثل التوقيع بالحد الأدنى وبنية المفاتيح المتدرجة.

4. زيادة الأمان: يوفر إثبات الأمان في AGM أساسًا أكثر صلابة للمعاملات متعددة التوقيعات.

تطبيقات MuSig2

1. الحفظ المشترك: إدارة الأموال المشتركة بأمان، وتقليل مخاطر الفشل في نقطة واحدة.

2. التخزين البارد: إنشاء حلول التخزين البارد متعددة التوقيعات، لزيادة طبقة الأمان الإضافية.

3. محفظة حماية الخصوصية: إنشاء معاملات متعددة التوقيع يصعب تمييزها عن معاملات التوقيع الفردي.

4. تحسين البروتوكولات من الطبقة الثانية: تستخدم بروتوكولات الطبقة الثانية مثل شبكة البرق، لحماية المعاملات خارج السلسلة وزيادة الكفاءة.

5. تحسين الشبكة السائلة: تحسين آلية القفل، وتبسيط إدارة الأعضاء الفيدراليين للجسور.

الخاتمة

تعتبر MuSig2 ابتكارًا مهمًا في نظام بيتكوين البيئي، حيث حققت تحسينات ملحوظة في مجالات الأمان والكفاءة وحماية الخصوصية مقارنةً بـ MuSig1. من خلال تبسيط عملية معاملات التوقيع المتعدد وتوفير ضمانات أمان أقوى، من المتوقع أن تفتح MuSig2 مشاهد تطبيق جديدة، بينما تعزز أداء التطبيقات الحالية، مما يجعل شبكة بيتكوين أكثر سهولة وأمانًا.

مع نضوج هذه التقنية وانتشار استخدامها على نطاق واسع، ستلعب MuSig2 دوراً مهماً في تشكيل مستقبل تطوير بيتكوين وتقنية blockchain. إن متابعة أحدث التطورات في هذا المجال يساعد على فهم أفضل واتجاه تطور التوقيع الرقمي للعملات الرقمية.