V神提出新型密鑰分享方案：可用于腦錢包和社交恢復設計應用_區塊鏈

注：原文作者是以太坊聯合創始人Vitalik Buterin，在這篇文章中，他描述了一種新型的M-of-N密鑰分享方案，并提出了腦錢包和社交恢復設計的兩種應用案例。

假設你希望生成一個秘密 s，而s可通過將N個密鑰分享中的M個放在一起來恢復，其中所有N個密鑰分享是預先知道的。那么這種方案有兩個用例：

一種腦錢包，其中N個密鑰分享是N個安全問題的答案，并且你希望僅通過M個安全問題的答案就可以恢復資金（單獨的安全問題會很糟糕，但如果你將20個安全問題組合起來，你可以獲得相當多的熵）；

V神提出“秘密地址”以加強隱私保護:金色財經報道，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin周末發布了一篇新博客，尋求通過“隱形地址系統”加強對區塊鏈用戶的隱私保護。在他的文章中，V神指出，確保隱私仍然是生態系統面臨的一大挑戰，“改善這種狀況是一個重要的問題”。隱形地址是由錢包生成的，并混淆公鑰地址，以便以私密的方式進行交易。要訪問這些私人交易，必須使用一個稱為“消費密鑰”的特殊密鑰。鑒于區塊鏈上的交易是公開的，隱私一直是以太坊生態系統的一個大問題。盡管已有一些隱私機制，例如Tornado Cash，但它只能隱藏“主流可替代資產，如ETH或主要的ERC-20代幣”。隱形地址將提供一種機制，為NFT和ENS域名添加隱私保護。(Coindesk)[2023/1/24 11:27:24]

一種社交恢復設計，其中你希望使用閾值解密而不是智能合約錢包，因為你正在嘗試恢復訪問私人數據，而不是加密貨幣，并且你希望你的恢復合作伙伴能夠使用他們已經擁有的密鑰（以減少有丟失這些密鑰的風險）；

V神提議對以太坊未來的分片和歷史訪問進行預編譯:Vitalik Buterin（V神）發文研究對未來的分片和歷史訪問進行預編譯。V神在文章中表示，當前以太坊設計中的向后兼容性挑戰之一是，歷史訪問需要在EVM中驗證Merkle證明，該證明假設區塊鏈將永遠使用相同的格式和相同的密碼。分片增加了這一點的重要性，因為用于rollups的欺詐證明和有效性證明需要指向分片數據的指針。V神提出了一種更加面向未來的方法：我們可以添加執行驗證特定類型證明的抽象任務的預編譯，而不是要求在EVM中驗證歷史和分片的證明。如果將來更改格式，預編譯邏輯將自動更改。預編譯甚至可以具有條件邏輯，用于驗證轉換前slots的一種證明和轉換后slots的另一種證明。[2021/6/13 23:33:43]

普通的 M-of-N 密鑰分享方案不適用于這些用例中的任何一個，因為它只允許預先選擇 M 個密鑰分享，剩余的 （N-M） 個密鑰分享必須使用一種確定性算法從原始的M個中產生，并且看起來像隨機數據（在腦錢包的情況下，它們不適合作為安全問題的答案，在社交恢復的情況下，需要用戶使用特殊軟件來存儲它們，而不是從現有的HD錢包中衍生出來）。

V神提出以太坊信標鏈第一個硬分叉提案“HF1”:以太坊創始人V神剛剛在推特上提出了以太坊信標鏈第一個硬分叉（暫定名為“HF1”）提案。V神稱，HF1添加了輕客戶端支持，簡化了規范，提高了效率，并引入了懲罰性較小的不活動泄漏機制。[2021/2/16 19:51:07]

所以這就是我們要去改進的，我們制定了一個 N-of-(2N-M) 閾值方案，從原N個密鑰分享生成（ N-M） 個附加密鑰分享。然后我們在區塊鏈上發布所有N-M 個附加密鑰分享。如果需要，在社會恢復案例中，人們可以簡單地給每個參與者一份所有附加密鑰分享的副本。這會導致附加密鑰分享變成有效的公共信息：它們丟失的風險可以忽略不計，但任何攻擊者都會擁有它們。而結果是，在未發布的 N個密鑰分享中，只要有M個密鑰分享與 N-M 個附加密鑰分享結合并揭示數據，我們就有了一個M-of-N方案，這正是我們想要的。

動態 | V神提出一個無需委員會的可擴展數據鏈模型:以太坊創始人V神今日在Ethereum研究論壇上主持了一場討論，在這場討論中，他通過無欺詐證明的數據可用性證明概述了一個無需委員會的可擴展數據鏈模型。根據V神的說法，無欺詐證明的數據可用性檢查方案保留了傳統非切分區塊鏈的更多特性。他還提出了一種可能的設計，其中包括一個現有的基礎鏈，“類似于以太坊式不可伸縮的區塊鏈，任何人都可以將交易發布到該區塊鏈。”在這里，用戶將能夠支付費用并發送包含數據承諾的一種特殊類型的事務，區塊提議者/礦工隨后可以在該事務上進行數據可用性檢查，以驗證數據是否可用。V神還擴展了如何僅接受通過每個可用性檢查的塊，以及數據可用性采樣將“完全且絕對出于安全性”的依據。（AMBCrypto）[2020/1/6]

2021年7月18日更新：社交恢復用例的替代機制

在社交恢復用例中，我們希望設置過程盡可能簡單，因為用戶是懶惰傾向的，如果設置困難，他們將不可避免地選擇不安全的小型恢復伙伴集。這意味著以去中心化方式生成密鑰分享所需的分布式密鑰生成 (DKG) 可能是一個壞主意，因為它需要 2 輪通信（這意味著額外的區塊鏈交易或每個人同時在線并擁有同步通信通道）。

相反，我們可以利用賬戶持有人自己擁有他們的私鑰這一事實。他們可以簡單地向每個恢復伙伴詢問他們的公鑰（例如，通過 pk = G * hash(ecdsa_sign(msk, nonce))，其中 msk 是恢復伙伴的主要密鑰），然后在鏈上發布一筆包含 nonce 的交易，并為每個 i 加密(share_i, pk_i) （注：其中 share_i 是第 i 個密鑰分享，pk_i 是第 i 個參與者的公鑰）。

如果我們避免重復使用nonce隨機數，從而不重用密鑰（例如，設置nonce = hash(secret, maddr_1 ... maddr_n)，其中secret是放入恢復的值，maddr_i是第i個恢復伙伴的地址，應該就足夠了），我們可以使用基礎的Diffie-Hellman加密算法進行加密，這意味著僅具有 32 * (n+1) 個字節calldata數據的單筆交易，就足以保存恢復信息。

對此方案，ethresear.ch 論壇成員kelvin評論稱：

這很有趣！ 我猜在社交恢復設計中，N個參與者會給他們的私鑰附加一些公共鹽（salt，指通過在密碼任意固定位置插入特定的字符串），然后將其哈希生成N個預先知道的密鑰分享？否則他們將不愿意泄露自己的密鑰分享，以讓N?M個附加密鑰分享被計算，并且他們還必須透露 M 個密鑰才能恢復秘密。此外，你認為人們會用這種方式來分發哪些類型的私人數據呢？

而Vitalik則回復稱：

1、實際上，他們會使用 hash(ecdsa_sign(key, salt))作為哈希函數來生成子密鑰，因為 ecdsa_sign 方法在 web3 API 中公開并且具有標準化的確定性輸出。 但這是一個實現細節， 效果是一樣的。2、我只是在考慮‘以太坊電子郵件’以及像Status這樣的去中心化消息傳遞應用的加密密鑰。另一個用例當然是其他區塊鏈的私鑰。

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