블록 체인 거래에서 디지털 시그니처는 어떻게 사용됩니까?

블록 체인의 디지털 시그니처 이해

디지털 서명은 블록 체인 거래를 확보하는 데 기본적인 역할을합니다. 그들은 분산 된 네트워크에서 교환 된 데이터의 진위, 무결성 및 비 반복을 보장합니다. 사용자가 블록 체인에서 거래를 시작하면 개인 키를 공개하지 않고 디지털 자산의 소유권을 증명해야합니다. 이것은 디지털 서명이 시작되는 곳입니다. 이 암호화 도구는 Bitcoin 및 Ethereum에서 널리 사용되는 ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) 와 같은 알고리즘을 사용하여 공개 키 암호화를 사용하여 만들어집니다.

각 블록 체인 사용자는 개인 키 와 해당 공개 키가 있습니다. 개인 키는 소유자에게만 알려진 비밀 번호이며 공개 키는 공개적으로 공유 할 수 있습니다. 트랜잭션이 생성되면 발신자는 개인 키를 사용하여 해당 특정 거래에 대한 고유 한 디지털 서명을 생성합니다. 이 서명은 트랜잭션 데이터와 개인 키와 수학적으로 연결되어있어 포장이 거의 불가능합니다.

디지털 서명 생성 방법

디지털 서명을 생성하는 프로세스에는 암호화 계산에 뿌리를 둔 몇 가지 정확한 단계가 포함됩니다. 우선, 발신자 주소, 수신자 주소, 금액 및 타임 스탬프와 같은 트랜잭션 데이터는 SHA-256 과 같은 암호화 해시 기능을 사용하여 해시했습니다. 이로 인해 트랜잭션의 고정 크기 다이제스트가 생성되어 데이터의 변경이 해시를 완전히 변경합니다.

• 발신자의 지갑 소프트웨어는이 해시를 가져 와서 개인 키 와 결합합니다.
• ECDSA를 사용하여 소프트웨어는 타원 곡선 곱셈 및 모듈 식 산술과 관련된 수학적 작업을 수행합니다.
• 출력은 한 값 값입니다 : R 과 S 는 함께 디지털 서명을 형성합니다.
• 이 서명은 트랜잭션에 첨부되어 네트워크로 방송되기 전에

결과 서명은 트랜잭션과 개인 키 모두에 고유합니다. 입력 데이터 또는 키의 사소한 변경조차도 완전히 다른 시그니처를 생성하여 변조를 방지하는 데 도움이됩니다.

블록 체인의 디지털 서명 검증

거래가 블록 체인 네트워크에 제출되면 노드는 블록에 포함시키기 전에 정당성을 확인해야합니다. 확인에는 개인 키가 필요하지 않습니다. 대신 발신자의 공개 키 , 트랜잭션 데이터 및 첨부 된 서명을 사용합니다. 이 프로세스는 정당한 소유자만이 거래를 승인 할 수 있도록합니다.

• 노드는 먼저 동일한 알고리즘 (예 : SHA-256)을 사용하여 트랜잭션 데이터의 해시를 재조정합니다.
• 그런 다음 공개 키, 해시 및 서명 구성 요소 (R, S)를 사용하여 ECDSA 검증 알고리즘을 적용합니다.
• 알고리즘은이 요소들 사이의 수학적 관계가 사실인지 확인합니다.
• 확인이 통과되면 거래는 정통으로 간주되며 블록 체인에 포함시킬 수 있습니다.

이 단계는 중앙 당국이 거래를 검증하지 않는 분산 환경에 대한 신뢰를 유지하는 데 중요합니다. 검증 프로세스는 결정 론적입니다. 동일한 입력을 제공하면 모든 노드가 동일한 결론에 도달합니다.

이중 지출을 예방하는 데있어 디지털 서명의 역할

디지털 통화의 핵심 과제 중 하나는 이중 지출을 방지하는 것입니다. 여기서 사용자는 동일한 자금을 두 번 이상 지출하려고 시도합니다. 디지털 서명은 각 트랜잭션을 고유 한 암호화 증거에 바인딩하여이를 완화하는 데 도움이됩니다. 트랜잭션에 서명하고 방송되면 네트워크는이를 발신자 잔액에 대한 유효한 청구로 인식합니다.

악의적 인 행위자가 다른 거래에서 동일한 입력을 재사용하려고하면 두 번째 트랜잭션이 다음과 같습니다.

• 입력이 이미 소비되었으므로 검증 실패
• 다른 트랜잭션 해시가있어 새로운 유효한 서명이 필요합니다.
• 이미 Mempool 또는 Blockchain에서 원래 트랜잭션을 기록한 노드에 의해 거부됩니다.

각 디지털 서명이 특정 트랜잭션 해시에 연결되어 있으므로 서명을 다른 트랜잭션에 복사해도 검증이 전달되지 않습니다. 이 암호화 바인딩은 동일한 개인 키를 사용하더라도 각 트랜잭션이 고유하고 재사용 할 수 없도록 합니다.

지갑 통합 및 사용자 경험

대부분의 블록 체인 지갑은 최종 사용자의 디지털 서명의 복잡성을 추상화합니다. 그러나 보안에 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 필수적입니다. 사용자가 지갑 인터페이스에서 "보내기"를 클릭하면 다음이 자동으로 발생합니다.

• 지갑은 필요한 모든 필드와 거래를 구성합니다
• 보안 스토리지에서 개인 키를 검색합니다 (종종 암호 또는 하드웨어 모듈로 보호됩니다).
• 지갑은 트랜잭션 해시를 계산하고 ECDSA를 사용하여 디지털 서명을 생성합니다.
• 시그니처 및 공개 키는 거래에 포함됩니다.
• 서명 된 거래는 피어 투 피어 네트워크로 전달됩니다

하드웨어 지갑은 개인 키가 장치를 떠나지 않도록하여 보안을 향상시킵니다. 서명 프로세스는 내부적으로 발생하며 최종 서명 만 컴퓨터로 전송됩니다. 이로 인해 트랜잭션 서명 중에 맬웨어가 키를 훔치는 것을 방지합니다.

보안 영향 및 모범 사례

디지털 서명의 보안은 전적으로 개인 키의 기밀성에 의존합니다. 개인 키가 노출되면 공격자는 유효한 서명을 생성하고 관련 지갑을 배출 할 수 있습니다. 따라서 사용자는 엄격한 보안 관행을 따라야합니다.

• 하드웨어 지갑이나 종이 지갑과 같은 오프라인 환경 에 개인 키를 저장
• 절대적으로 필요한 경우 인터넷에 연결된 장치에서 개인 키를 입력하지 마십시오.
• 더 쉬운 백업 및 복구를 위해 결정 론적 키 생성 (예 : BIP-39 Mnemonics)을 지원하는 지갑을 사용하십시오.
• 암호화 라이브러리에서 취약점을 패치하기 위해 지갑 소프트웨어를 정기적으로 업데이트

또한 블록 체인 네트워크 자체는 잘못된 서명을 감지하도록 설계되었습니다. 기형 또는 잘못된 서명이있는 트랜잭션은 노드에 의해 즉시 폐기되어 무단 액세스를 방지합니다.

자주 묻는 질문

다른 거래에서 디지털 서명을 재사용 할 수 있습니까? 아니요. 각 디지털 서명은 특정 트랜잭션의 해시와 독특하게 연결되어 있습니다. 해시가 일치하지 않기 때문에 다른 트랜잭션에서 재사용하면 확인이 실패하여 서명이 유효하지 않습니다.

개인 키를 잃어 버렸지 만 여전히 디지털 서명이 있으면 어떻게됩니까? 개인 키를 복구하기 위해 디지털 서명을 리버스 엔지니어링 할 수 없습니다. 개인 키를 잃으면 과거의 서명이 있더라도 지갑에 대한 통제력이 영구적으로 상실되는 것을 의미합니다.

두 개의 다른 개인 키가 동일한 디지털 서명을 생성 할 수 있습니까? ECDSA의 암호화 강도와 주요 공간의 크기로 인해 확률은 천문학적으로 낮습니다. 이러한 충돌은 블록 체인의 보안 모델을 깨뜨릴 것이며 실제로 불가능한 것으로 간주됩니다.

모든 블록 체인은 디지털 서명에 ECDSA를 사용합니까? 아니요. Bitcoin 및 Ethereum은 ECDSA를 사용하지만 다른 블록 체인은 다른 알고리즘을 사용합니다. 예를 들어, Cardano는 Edwards-Curve 디지털 서명 알고리즘을 기반으로 한 서명 체계 인 ED25519를 사용하여 더 빠른 서명 및 확인을 제공합니다.