Plan de développement technologique de Bitcoin Core
Les signatures Schnorr révolutionnent la sécurité et l'efficacité des transactions Bitcoin
Les signatures Schnorr, qui remplacent l'algorithme ECDSA, offrent des améliorations significatives en matière de performance, de capacité réseau et de confidentialité. Bien que leur standardisation ait été retardée par des problèmes techniques, elles promettent d'être une solution viable pour deux fonctions clés du protocole Bitcoin. L'agrégation de signatures permet également d'accroître l'efficacité des transactions tout en réduisant le risque d'attaques.
Les signatures Schnorr améliorent le protocole Bitcoin
Le passage à l'algorithme Schnorr représente un avancement majeur pour les développeurs Bitcoin. Cet algorithme repose sur la cryptographie à courbe elliptique et promet plusieurs avantages par rapport au schéma ECDSA existant tout en maintenant les mêmes fonctionnalités et niveaux de sécurité.
Une des principales innovations est le support du « multisig natif », qui permet d’agréger plusieurs signatures en une seule signature valide. Cela présente trois avantages significatifs :
- Signatures de taille constante : Peu importe le nombre de participants dans une transaction multisig, sa taille reste identique à celle d'une transaction classique avec une seule clé publique.
- Diminution des données transmises : Les transactions nécessitant moins de données à valider engendrent un gain notable en termes de capacité réseau, ce qui soutient les efforts actuels pour améliorer l'évolutivité du système.
- Confidentialité accrue : Les signatures Schnorr masquent les politiques multisig, rendant impossible la distinction entre une configuration multisig et une clé publique unique conventionnelle.
Le défi lié à l’implémentation des signatures Schnorr
Cependant, malgré leurs nombreux atouts, les signatures Schnorr n'ont pas encore été standardisées. Le processus a été ralenti par un manque initial de documentation et un brevet original qui a récemment expiré. Pieter Wuille a souligné que le principal défi réside dans la gestion du problème dit « d'annulation ». Un utilisateur malveillant pourrait potentiellement annuler la clé publique d'un autre participant lors du processus d'interaction nécessaire pour créer une signature commune.
Cela pose un risque important si cette vulnérabilité n'est pas corrigée. Heureusement, il existe désormais une solution : chaque clé utilisée peut être multipliée par un hachage basé sur elle-même ainsi que sur toutes les autres clés impliquées avant la signature. Ce mécanisme est connu sous le nom de délinéarisation.
L'agrégation de signatures améliore encore plus les transactions Bitcoin
L'une des caractéristiques attrayantes des signatures Schnorr est leur capacité à permettre l’agrégation non seulement dans le cadre multisig mais aussi pour toutes les transactions Bitcoin. Gregory Maxwell a introduit cette idée inspirée par les propositions antérieures basées sur les signatures BLS.
L’agrégation fonctionne différemment selon qu'il s'agit d'un cadre multisig ou non : alors que dans ce dernier cas, seuls certains signataires collaborent pour produire une clé publique commune et sa signature associée, ici tous les validateurs peuvent générer ensemble une signature unique pour chaque entrée au niveau du protocole.
Cette méthode nécessite cependant également la mise en œuvre réussie du correctif anti-annulation précédemment mentionné afin d'assurer son intégrité face aux attaques potentielles.
L’impact potentiel sur le système Bitcoin est considérable
L’évaluation historique suggère qu’en utilisant l’agrégation dès ses débuts avec réduction à 1 octet par signature (à part celle nécessaire), on aurait pu économiser jusqu’à 25% en stockage et bande passante depuis le bloc Genesis. Ces économies pourraient s’intensifier avec davantage d’applications utilisant des seuils spécifiques (n sur m).
Avec ces avancées technologiques autour des signatures Schnorr, nous pouvons anticiper que leur adoption pourrait transformer profondément le paysage économique numérique tout en offrant aux utilisateurs plus de confidentialité et moins de coûts opérationnels liés au traitement des transactions sur la blockchain.
