深入淺出解析門限簽名技術_區塊鏈

門限簽名這一技術可以大規模低成本地應用去中心化的預言機。盡管門限簽名背后的數學邏輯非常復雜，但本文將用通俗易懂的語言深入淺出地解析這一技術。區塊鏈共識機制

區塊鏈的核心價值就是讓網絡中的各個節點就某一狀態達成共識。這樣一來，網絡就可以自主運行，無需任何外力從中協調或主導。在比特幣區塊鏈上，礦工就交易狀態達成共識，確認某一賬戶里是否有足夠余額轉賬到另一賬戶，以及賬戶私鑰與公鑰是否匹配。而以太坊區塊鏈則在這個基礎上更上一層樓，除了確認交易狀態之外還能處理智能合約代碼邏輯，比如：如果x發生，則執行y。如果x和y都存在于區塊鏈上，那么區塊鏈就可以輕松執行智能合約。然而，如果x和y都存在于鏈下系統，事情就會變得復雜許多。舉個例子，以太坊上的金融智能合約使用彭博社的市場數據觸發智能合約在支付寶上用人民幣結算。而彭博社的數據和支付寶的支付功能都是存在于以太坊區塊鏈之外的資源。預言機共識機制

現場 | 觀點：區塊鏈技術需要深入場景才能形成產業:金色財經現場報道，10月15日，華山論劍2020網絡安全大會于西安召開，在大會的區塊鏈安全與應用創新分論壇圓桌討論環節，

基石基金管理合伙人秦少博分享表示，區塊鏈創新型的業務需要承擔比較大的沉默成本，在區塊鏈領域創業需要考量自身能力。區塊鏈技術需要深入場景才能形成產業，過去5年由幣引發的熱潮已經越發理智。把區塊鏈作為技術、生產力討論更合適。不宜與太大的市場概念結合。

中國移動研究院安全技術研究所所長何申分享表示，從通信行業看待區塊鏈，會從系統工程高度去看，當區塊鏈從節點成網形成共識，需要考慮節點的安全。此外，可信是一種保障預期方案，區塊鏈是一種方案，兩種方案的協同，是通信領域的重點。對于區塊鏈透明性帶來的隱私問題可以通過隱私技術解決，但可能在公鏈場景里比較難實現。[2020/10/15]

去中心化預言機網絡將可靠性極高的鏈下數據連接至智能合約。這個去中心化的網絡將區塊鏈與鏈下數據相連，在安全性、可靠性、和防篡改性方面都可以與區塊鏈共識機制相媲美。在現有的去中心化預言機模式中，每臺預言機都需要將響應發送至區塊鏈上的智能合約，這個智能合約專門負責將所有數據聚合至單一數據點，并觸發執行相應的智能合約。舉個例子，一組預言機獲取了某項資產在某個特定時間點的市場價格數據，然后將數據發送至智能合約中進行聚合，該智能合約將基于所有節點提交的數據取一個平均值。這樣做可以有效防止部分節點提交錯誤數據而對結果造成影響，并且可以基于多個數據源取平均值。然而，這個方法不僅成本高昂而且還會造成網絡擁堵，因為每個節點將外部數據上傳到區塊鏈都要支付一定的gas費用。因此，使用大量預言機雖然能保障去中心化共識的安全性和可靠性，但成本高昂，并非上上策，除非合約本身具有很高的價值。現在有一個創新的方式可以解決這一問題，那就是門限簽名技術。門限簽名可以讓預言機之間互相交流，并在鏈下達成共識，確定鏈下數據源的真實性。鏈下預言機通過門限簽名技術聚合數據，只需最終向區塊鏈傳輸一次數據即可，因此也只需支付一次gas費用。簡而言之，每個參與智能合約的預言機都會搜集相關數據，將數據發送至網絡中的其他預言機，按照指示將所有數據聚合至單一數據點，并經由統一的預言機一次性發送至區塊鏈上的智能合約。而且這些預言機共同組成了一個數據簽名密鑰。在區塊鏈中，私鑰與公鑰必須是一一對應的才可以觸發網絡中的交易。在門限簽名中，密鑰在本質上相當于預言機私鑰，有了它預言機才能將聚合過的數據發送到鏈上。使用門限簽名技術可以將這個私鑰切分成許多片，并分發給網絡中所有參與的預言機。預言機的數量要達到一個事先約定好的“門檻”才可以將手中的“私鑰碎片”重新組成一把完整的私鑰。預言機在鏈下進行交互，把密碼重新拼裝起來，然后才可以簽名批準鏈上交易，并將數據發送至區塊鏈上相應的智能合約。網絡中“一定規模”的預言機網絡將手里的“私鑰碎片”拼在一起就可以組成一個完整的密鑰簽名，并可以批準數據傳輸。這個所謂的“規模”需要事先約定好，而這就是門限簽名的“門檻”。雖然只有網絡中參與智能合約的預言機才能夠組成簽名，但任何人都可以檢查簽名的真實性。因此，網絡中一定數量的預言機必須先達成共識，確認數據的真實性，提供數據的預言機才會得到相應回報。舉個例子，網絡中有250個節點提供數據源，但至少需要有200個節點才能重新拼出一把完整的密鑰，并觸發預言機將數據傳輸到區塊鏈上。有了這個“最低門檻”，即使某些預言機出現問題，也能保證數據能夠正常傳輸到區塊鏈。與此同時，由于有大量預言機在鏈下達成共識，確認了數據的真實性，因此這個方法既可以保障傳統區塊鏈共識機制的客觀準確性，又不會為區塊鏈增加太多成本。大規模的去中心化預言機網絡為鏈下世界與鏈上世界的聯通奠定了堅實的基礎，使用成本的降低也讓大規模應用不再遙不可及。去中心化預言機通過門限簽名技術，可以安全可靠地在現有基礎架構上應用智能合約，并保障數據的安全性和真實性。然而，要真正認識門限簽名，我們不僅要弄懂它的運行原理，還必須充分認識它在智能合約全面普及過程中發揮的重要作用。較之市面上現有的其他去中心化預言機模式，門限簽名可謂優勢鮮明，有很多實打實的好處。成本低門限簽名最大的好處是能大幅降低成本。在現有的鏈上聚合模式下，每臺預言機都要支付gas費，才能將鏈下數據傳輸至鏈上。如果有10個節點采集鏈下數據，就得支付10筆gas費；且不論在最終結算之前，gas費還有可能要多次調整。門限簽名則不同。它會將預言機的全部反饋數據在鏈下聚合成單一數據點，然后會有一臺指定的預言機將數據發回至鏈上，全程僅收取一筆gas費。去中心化預言機Chainlink研究團隊的亞歷克斯·考文垂表示：“目前，最好的門限簽名方案只需約1.5萬個gas就能進行驗證。這是什么意思呢？打個比方，收集同樣數量的數據點，原來要花費3000美元，但用門限簽名工具只需約2美元就能搞定，成本差幅高達1500倍，費用節省空間巨大。假設網絡中有2500名參與方，則需要2000名參與方提供正確結果才可生成一個有效簽名，那么按目前gas兌換以太幣的匯率計算，最新的門限簽名方案成本約為1美分出頭；而現有方案則需花費17美元。”安全性高成本一降低，勢必就能推動智能合約預言機的安全性同步提升。如果使用一組預言機的費用能有所降低，用戶就會更愿意購買去中心化程度更高的數據驗證服務。而去中心化程度的提升，能有效排除單點故障，從而進一步增強網絡安全，由此大幅提升網絡的抗攻擊能力，讓數據更加可信。可信度高門限簽名的第三個好處是，能提高用戶對數據的信任度。因為數據源可以更可靠地得到驗證。門限簽名能動用一大批預言機來聚合數據，因此在可信度方面自然非區區數臺預言機可比。智能合約由數據驅動，這就意味著，數據是決定智能合約執行結果的“終極仲裁者”。只有具備高質量的數據，用戶，尤其是大型企業，才會愿意在其后端系統中部署智能合約。可擴展性強門限簽名能讓多臺預言機在鏈下達成共識，從而大幅減輕底層區塊鏈的計算工作量。有了門限簽名，底層區塊鏈不需要逐一處理每個預言機的反饋數據，而只需統一處理一次響應即可。目前，很多公有鏈的網絡承載能力都已漸趨極限。此時，部署門限簽名能大幅緩解處理智能合約時龐大的數據壓力，從而大幅減輕以太坊等區塊鏈平臺的計算量，助力其實現規模化發展。積極的網絡效應使用成本降下來了，去中心化預言機便能實現廣泛應用，成為開發者的標配工具，令其如虎添翼。開發者可以以較低的成本輕松獲得可信數據。有了大量的可信數據，就能與鏈下資源實現互聯互通，還能在較短的時間內讓開發者在區塊鏈和非區塊鏈網絡中獲益。數據問題一經解決，就有可能吸引大批從未涉足區塊鏈領域的用戶，走出當前與區塊鏈“零互動”的傳統體系，步入這方全新的天地。“成本低”、“安全性高”、“數據可信”、“有擴展空間”，只有做到這幾點，才能打動全球大型企業，廣泛采用智能合約。門限簽名是目前最值得關注的突破性解決方案之一。它既能有效化解上述核心問題，又能讓區塊鏈平臺保持去中心化和去信任/防篡改的關鍵屬性，而這些屬性恰是智能合約最根本的價值所在。

央行：加強科技支撐 深入開展“數字央行”建設:人民銀行2020年科技工作電視電話會議5月18日在北京召開。會議要求，加強科技支撐，深入開展“數字央行”建設，提升金融服務水平和金融監管能力；加強金融業網絡安全和信息化統籌指導，推動落實金融領域密碼應用與創新發展，筑牢金融網絡安全屏障；推動金融科技高質量發展，提升金融服務實體經濟能力；推進LEI應用，優化標準供給，提升金融標準治理水平。[2020/5/19]

北京方正公證處楊和平：與騰訊在多個方面達成深入合作:金色財經報道，4月17日，騰訊安全領御區塊鏈-北京方正公證取證平臺正式發布。在發布會上，北京方正公證處副主任楊和平表示：“區塊鏈作為一種可以在完全不信任的節點之間建立信任機制的技術，具有高可靠度、高透明度、可追溯、永久保存和無法篡改的特性，這些特性與公證的職業要求和行業發展需求具有天然的融合性、互補性，特別是在公證三大效力之一的證據效力方面雙方高度契合。騰訊安全與北京市方正公證處聯合打造的領御區塊鏈北京方正公證取證平臺，就是要在深度整合兩者優勢基礎上通過國家公信力+技術信任力的雙重增信，向社會提供電子證據安全存儲、取證維權、在線公證等智能化服務，從而形成一套規范和標準的互聯網數據公證服務新模式。”

此外，北京方正公證處副主任楊和平還介紹說，未來方正公證處與騰訊將在以下幾方面進行深度合作：1、構件新型公證法律服務業態上進行新的探索；2、拓展公證服務領域上取得新的突破；3、提升公證服務效率上再上新臺階；4、人才培養方面積累新經驗；5、體制機制建設上走出新路子；6、公證服務助力互聯網方面走出新天地。[2020/4/17]

聲音 | 國家醫療保障局副局長：國家醫療保障局將深入研究引入5G和區塊鏈等先進技術:11月24日，全國醫保電子憑證發布式在山東省濟南市舉行。國家醫療保障局副局長施子海表示，國家醫療保障局將不斷探索創新，深入研究引入5G和區塊鏈等先進技術，加快完善電子憑證功能和推廣應用，推進醫保治理體系和治理能力現代化，提升為民服務質量和水平，讓更多便民舉措更加廣泛地惠及人民群眾。（第一財經）[2019/11/24]

聲音 | 平安銀行高管：運用區塊鏈等深入生態場景重塑征信模型:據人民網報道，在“金蟬獎”頒獎典禮上，平安銀行交易銀行事業部副總裁許紅輝表示，平安銀行正在實現貸前、貸中和貸后風險的全程閉環控制。運用大數據、區塊鏈、物聯網等技術，深入生態場景重塑征信模型，并基于真實貿易背景跟單放款，確保銀行融資能夠真正支持實體經濟。[2018/12/30]

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