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　　作者：DingPay

　　在區塊鏈和加密貨幣的世界中，數字籤名是確保交易安全性和數據完整性的核心技術之一。現代區塊鏈依賴數字籤名來保障數十億美元的資產安全。數字籤名使用所謂的密鑰對，即一組由私鑰和公鑰組成的加密密鑰，其中私鑰是保密的，而公鑰是公开的。通過數字籤名，持有私鑰的用戶可以對交易進行籤名，從而證明他們對該交易的所有權和控制權。因此，保護私鑰的安全性至關重要。技術嫺熟的區塊鏈用戶通常選擇自行管理私鑰，盡管這伴隨着密鑰被盜或丟失的風險。而其他用戶則選擇信任在线錢包或交易所，將密鑰的管理委托給第三方。然而，這種信任並非沒有風險，因爲它依賴於第三方的安全能力和可靠性。

　　在上述場景中，用戶的信任都集中在一個實體上，可能帶來單點失敗的風險。爲了解決這一問題，閾值數字籤名應運而生。閾值籤名是一種依賴多個合作參與者來生成籤名的密碼學技術，它通過引入多個信任參與者來分散風險，避免單一實體的完全控制。

　　在理解閾值籤名之前，有必要先理解閾值密碼學（Threshold Cryptography）。閾值密碼學是一種加密技術，其核心思想是將密鑰分割爲多個部分，並分發給多個參與者，只有當滿足一定數量的參與者（即達到閾值）時，才能重構密鑰或進行加密操作。這通常被描述爲t-out-of-n方案，其中n是參與者總數，t是必須參與的最小數量。

　　一個廣爲人知的例子是Shamir的祕密共享方案，它利用拉格朗日插值法將一個祕密值分割爲n個部分，只有t個或更多部分才能重構原始的祕密。在密碼學中，這種技術確保了即使部分參與者的密鑰份額泄露，攻擊者仍然無法恢復完整的密鑰。

閾值籤名的實現

　　閾值籤名方案通常基於現有的數字籤名算法，如橢圓曲线數字籤名算法（ECDSA）或Schnorr籤名算法。具體來說，閾值籤名的實現過程包括以下幾個步驟：

　　密鑰生成：首先生成一對公私鑰，然後將私鑰分割爲多個份額（secret shares），並分發給n個參與者。這可以通過可信分發者（Trusted Dealer）模式或分布式密鑰生成（Distributed Key Generation， DKG）協議來完成。在DKG協議中，密鑰生成過程由多個參與者協作完成，無需任何單一實體掌握完整的私鑰。

　　籤名生成：在籤名階段，t個參與者使用他們各自的私鑰份額，協作生成一個有效的數字籤名。這個籤名與單一籤名者生成的籤名在驗證上是等效的，意味着它們可以互換使用。

　　籤名驗證：最終，任何第三方都可以使用與單一籤名者相同的籤名驗證算法來驗證閾值籤名的有效性。

　　在加密貨幣領域，閾值籤名經常與多重籤名（Multisig）進行比較。多重籤名方案也允許多個參與者共同籤署一筆交易，但每個參與者持有獨立的公私鑰對，而非分割的私鑰份額。以下是閾值籤名與多重籤名的主要區別：

　　效率：在閾值籤名方案中，籤名的驗證時間和密鑰大小與參與者的數量無關，只需一個公鑰即可代表整個參與者組。而在多重籤名方案中，驗證時間和密鑰大小隨着參與者數量线性增加，因爲每個籤名者都有獨立的公鑰。

　　兼容性：多重籤名通常需要區塊鏈本身的支持，通常以智能合約的形式實現，這限制了其在不同區塊鏈上的普遍應用。而基於MPC的閾值籤名則可以獨立於區塊鏈實現，只要區塊鏈支持所選的籤名算法即可。

DingPay中的應用

　　DingPay作爲一款致力於打造完整支付生態系統的數字資產支付錢包，積極採用閾值籤名技術，以增強交易的安全性和用戶的自主權。通過閾值籤名方案，DingPay可以在保障用戶私鑰安全的同時，降低因私鑰丟失或泄露導致的風險。這種分布式的安全機制，使得用戶無需完全信任單一實體，確保了交易的可靠性和安全性。

　　閾值籤名技術代表了加密貨幣領域的一次重要創新，它不僅提高了交易的安全性，還爲用戶提供了更多的控制權。相比傳統的多重籤名方案，閾值籤名在效率和兼容性上都有顯著優勢。DingPay通過採用閾值籤名技術，爲用戶提供了一個安全、可靠且具有前瞻性的支付解決方案。在未來，隨着閾值密碼學的進一步發展，DingPay將繼續探索並應用更爲先進的密碼學技術，保持其在數字支付領域的領先地位。

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責任編輯：張靖笛

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標題：閾值數字籤名：區塊鏈安全的新前沿

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