Was ist eine Ringsignatur auf einer Blockchain?

Eine Ringsignatur ist eine Art digitaler Signatur, die auf einer Blockchain verwendet werden kann, um die Privatsphäre und die Anonymität von Transaktionen zu verbessern. Diese kryptografische Technik ermöglicht es einer Gruppe von Benutzern, eine Nachricht oder Transaktion so zu unterschreiben, dass es unmöglich ist, zu bestimmen, welcher spezifische Benutzer in der Gruppe die Signatur tatsächlich erstellt hat. Ringsignaturen sind besonders beliebt in für Privatsphäre fokussierten Kryptowährungen wie Monero (XMR) , wo sie eine entscheidende Rolle bei der Verschleierung des Ursprungs von Transaktionen spielen.

Wie Ringsignaturen funktionieren

Ringsignaturen funktionieren, indem die öffentlichen Schlüssel mehrerer Teilnehmer, einschließlich des tatsächlichen Unterzeichners und mehrerer Köder, kombiniert werden. Der Prozess umfasst die folgenden Schlüsselkomponenten:

• Der eigentliche Unterzeichner : Der Benutzer, der eine Transaktion oder Nachricht unterschreiben möchte.
• Decoy Signers : Andere Benutzer, deren öffentliche Schlüssel in der Unterschrift enthalten sind, die Transaktion jedoch nicht unterschrieben.
• RING : Die Gruppe der Unterzeichner, sowohl Real als auch Decoy, deren Schlüssel verwendet wird, um die Signatur zu erstellen.

Wenn ein Benutzer eine Transaktion unterschreiben möchte, wählen er einen Satz öffentlicher Schlüssel von anderen Benutzern auf der Blockchain aus. Diese Schlüssel werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Benutzers gemischt, um den Ring zu bilden. Der tatsächliche Unterzeichner verwendet dann seinen privaten Schlüssel, um eine Signatur zu erstellen, die für den gesamten Ring gültig ist. Diese Signatur kann mithilfe der öffentlichen Schlüssel aller Mitglieder des Rings überprüft werden, zeigt jedoch nicht, welcher spezifische Schlüssel zum Erstellen verwendet wurde .

Vorteile von Ringsignaturen

Ringsignaturen bieten Blockchain -Nutzern mehrere erhebliche Vorteile, insbesondere im Kontext von Kryptowährungen:

• Verbesserte Privatsphäre : Durch die Verschleierung der Identität des tatsächlichen Unterzeichners erschweren Ringsignaturen es den Außenstehenden, Transaktionen auf ihren Ursprung zurückzuverfolgen. Dies ist besonders wertvoll für Benutzer, die ihre finanzielle Privatsphäre aufrechterhalten möchten.
• Anonymität : Die Verwendung von Löder -Unterzeichnern stellt sicher, dass die wahre Quelle einer Transaktion verborgen bleibt und ein höheres Maß an Anonymität bietet als herkömmliche Blockchain -Transaktionen.
• Sicherheit : Ringsignaturen sind kryptografisch sicher, was es für böswillige Schauspieler sehr schwierig macht, Unterschriften zu schmieden oder zu manipulieren.

Implementierung in Monero

Monero ist eine der bekanntesten Kryptowährungen, die Ringsignaturen zur Verbesserung der Privatsphäre der Benutzer verwenden. In Monero werden Ringsignaturen verwendet, um die Eingabe des Absenders mit mehreren anderen Eingängen aus der Blockchain zu mischen, wodurch ein Ring mit möglichen Unterzeichnern erstellt wird. Dieser Prozess ist als "Ring Confidential Transactions" (RingCT) bekannt , das auch die Menge der Transaktion verbirgt.

Um zu verstehen, wie Monero Ringsignaturen implementiert, berücksichtigen Sie die folgenden Schritte:

• Transaktionserstellung : Wenn ein Benutzer Monero senden möchte, wählen er eine Reihe von Eingängen aus der Blockchain, einschließlich seiner eigenen und mehreren Ködern.
• Ringbildung : Die Eingabe des Benutzers wird mit den Köder -Eingaben kombiniert, um einen Ring zu bilden.
• Signaturgenerierung : Der Benutzer unterzeichnet die Transaktion mit ihrem privaten Schlüssel und erstellt eine Ringsignatur, die für den gesamten Ring gültig ist.
• Transaktionsüberprüfung : Die Transaktion wird an das Netzwerk übertragen, wo sie mithilfe der öffentlichen Schlüssel aller Mitglieder des Rings überprüft werden kann. Der Überprüfer kann die Gültigkeit der Signatur bestätigen, ohne zu wissen, welcher spezifische Schlüssel zum Erstellen verwendet wurde.

Herausforderungen und Einschränkungen

Während Ringsignaturen erhebliche Datenschutzvorteile bieten, sind sie auch mit bestimmten Herausforderungen und Einschränkungen verbunden:

• Erhöhte Transaktionsgröße : Ringsignaturen erfordern mehr Daten als herkömmliche Signaturen, wodurch die Größe der Transaktionen und die Gesamtbelastung der Blockchain erhöht werden können.
• Komplexität : Die kryptografischen Prozesse zur Erstellung und Überprüfung von Ringsignaturen sind komplexer als die für Standardsignaturen, die die Leistung der Blockchain beeinflussen können.
• Regulatorische Bedenken : Die durch Ringsignaturen bereitgestellte verbesserte Privatsphäre kann es den Aufsichtsbehörden erschweren, Transaktionen zu überwachen und zu verfolgen, was zu potenziellen regulatorischen Herausforderungen für Kryptowährungen führt, die diese Technologie nutzen.

Praktisches Beispiel für die Verwendung von Ringsignaturen

Um zu veranschaulichen, wie Ringsignaturen in der Praxis funktionieren, betrachten wir ein hypothetisches Szenario, in dem Alice Monero an Bob schicken möchte, während sie ihre Privatsphäre beibehält:

• Alice Input : Alice wählt ihre eigene Eingabe aus, die der Monero ist, den sie an Bob senden möchte.
• Decoy -Eingänge : Alice wählt auch mehrere andere Eingänge aus der Monero -Blockchain aus, die als Lockvögel dienen.
• Ringbildung : Alice kombiniert ihre Eingabe mit den Köder -Eingängen, um einen Ring zu bilden.
• Signaturgenerierung : Alice verwendet ihren privaten Schlüssel, um die Transaktion zu unterschreiben und eine Ringsignatur zu erstellen, die für den gesamten Ring gültig ist.
• Transaktionsübertragung : Alice sendet die Transaktion in das Monero -Netzwerk, wo sie mithilfe der öffentlichen Schlüssel aller Mitglieder des Rings verifiziert werden kann.
• Überprüfung : Der Überprüfer kann die Gültigkeit der Signatur bestätigen, ohne zu wissen, welcher spezifische Schlüssel zum Erstellen verwendet wurde, um sicherzustellen, dass die Transaktion von Alice privat bleibt.

Häufig gestellte Fragen

F: Können Ringsignaturen mit einer Kryptowährung verwendet werden?

A: Ringsignaturen werden am häufigsten bei mit Privatsphäre fokussierten Kryptowährungen wie Monero verwendet. Es ist zwar technisch möglich, Ringsignaturen in anderen Kryptowährungen zu implementieren, es würde zwar erhebliche Änderungen an ihren zugrunde liegenden Protokollen erfordern und möglicherweise nicht mit allen Blockchain -Architekturen vereinbar sind.

F: Wie wirken sich Ringsignaturen auf die Skalierbarkeit einer Blockchain aus?

A: Ringsignaturen können die Transaktionsgröße und die zur Überprüfung erforderliche Rechenlast erhöhen, was sich auf die Skalierbarkeit einer Blockchain auswirken kann. Die laufende Forschung und Entwicklung im Bereich der Kryptographie kann jedoch zukünftig zu effizienteren Implementierungen von Ringsignaturen führen.

F: Gibt es Alternativen zum Klingeln von Signaturen zur Verbesserung der Privatsphäre auf einer Blockchain?

A: Ja, es gibt mehrere andere kryptografische Techniken, mit denen die Privatsphäre auf einer Blockchain verbessert werden kann, einschließlich Null-Wissen-Proofs und vertraulichen Transaktionen. Jede dieser Methoden hat ihre eigenen Stärken und Schwächen, und deren Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen der fraglichen Kryptowährung ab.

F: Wie schützen Ringsignaturen vor Doppelausgaben?

A: Ringsignaturen schützen nicht direkt vor Doppelausgaben. Stattdessen werden sie verwendet, um die Privatsphäre von Transaktionen zu verbessern. Der doppelte Ausgabenschutz wird typischerweise durch den Konsensmechanismus der Blockchain behandelt, wie z. B. Arbeitsprofessionen oder Beweise, wodurch sichergestellt wird, dass Transaktionen auf eine Weise verifiziert und aufgezeichnet werden, die die Doppelausgaben verhindert.