什麼是eddsa（愛德華茲曲線簽名）？

EDDSA是一種現代的加密簽名方案，具有很高的安全性和效率，使其在Monero和Cardano等加密貨幣中流行。

2025/04/07 17:15

什麼是eddsa（愛德華茲曲線簽名）？

EDDSA或Edwards Curve數字簽名算法是一種現代的加密簽名方案，可提供高度的安全性和性能。它基於橢圓曲線密碼學，並專門利用Edwards曲線，這些曲線以其效率和安全性能而聞名。 EDDSA旨在比其他簽名方案更簡單，更高效，使其成為各種應用程序（包括加密貨幣）的流行選擇。

H3 EDDSA的基礎知識

EDDSA是一種數字簽名算法，它允許用戶使用其私鑰簽署消息，而其他人則可以使用相應的公鑰驗證簽名。該算法基於與橢圓曲線有關的某些數學問題的難度，從而確保了簽名的安全性。 EDDSA以其速度和簡單性而聞名，使其成為表現至關重要的應用程序的有吸引力的選擇。

H3 EDDSA的工作方式

EDDSA算法在簽署和驗證消息的過程中涉及幾個關鍵步驟。這是詳細介紹其工作原理：

• 密鑰生成：第一步是生成一個密鑰對。私鑰是一個隨機數，公共密鑰是使用愛德華茲曲線的私鑰派生的。 EDDSA中使用的特定曲線通常為Curve25519或ED25519。

• 簽署消息：要簽署消息，用戶將消息與他們的私鑰結合在一起以產生簽名。這涉及放置消息並使用私鑰在橢圓曲線上執行操作。

• 驗證簽名：為了驗證簽名，收件人使用公共密鑰和消息來檢查簽名是否有效。這涉及在橢圓曲線上類似的操作，但使用公共密鑰而不是私鑰。

H3 EDDSA的優勢

EDDSA比其他數字簽名算法具有多種優勢，這有助於其在加密貨幣領域的受歡迎程度：

• 高安全性：EDDSA旨在保護各種類型的攻擊，包括側通道攻擊和量子計算機攻擊。 Edwards曲線的使用提供了高度的安全性，密鑰尺寸相對較小。

• 效率：EDDSA在簽名和驗證簽名方面以其快速性能而聞名。這使其適用於速度很重要的應用，例如在區塊鏈交易中。

• 簡單性：該算法相對簡單地實現和理解，這降低了實現錯誤的可能性。這種簡單性還使審核和驗證實現的安全性變得更加容易。

H3 EDDSA在加密貨幣中

由於其安全性和效率，EDDSA在加密貨幣世界中廣泛使用。一些值得注意的例子包括：

• Monero ：Monero使用EDDSA進行戒指簽名，為交易提供了增強的隱私。 EDDSA的使用有助於確保簽名安全有效。

• Cardano ：Cardano僱用EDDSA的數字簽名，用於確保區塊鏈上的交易。 EDDSA的效率有助於提高Cardano網絡的整體性能。

• Zcash ：Zcash使用EDDSA作為其ZK-SNARKS的一部分（零知識簡潔的非相互作用的知識參數）來為交易提供隱私和安全性。

H3實施EDDSA：逐步指南

在加密貨幣應用程序中實施EDDSA涉及多個步驟。這是有關如何做的詳細指南：

• 選擇曲線：第一步是選擇要使用的Edwards曲線。最常見的選擇是ED25519，它得到了廣泛的支持，可以很好地平衡安全性和性能。

• 生成密鑰對：使用加密庫生成密鑰對。私鑰應為一個隨機數，公共密鑰應使用所選曲線從私鑰派生。

  • 使用cryptography庫中的Python中的示例：

     from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ed25519 private_key = ed25519.ed25519privatekey.generate（）
     public_key = private_key.public_key（）

• 簽署消息：要簽署消息，請使用私鑰生成簽名。簽署之前，該消息應在簽名前進行哈希。

  • python中的示例：

     from cryptography.hazmat.primitives import hashes
     from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ed25519消息= b'hello，世界！
    簽名= private_key.sign（消息）

• 驗證簽名：要驗證簽名，請使用公共密鑰和消息檢查簽名是否有效。

  • python中的示例：

     from cryptography.hazmat.primitives import hashes
     from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ed25519消息= b'hello，世界！
    嘗試：
    
    
    
    
    public_key.verify(signature, message) print('Signature is valid')
    除了：
     
    print('Signature is invalid')

H3 EDDSA的安全考慮

儘管EDDSA被認為是安全的，但在實施它時需要牢記一些重要的考慮因素：

• 隨機性：EDDSA的安全性依賴於私鑰的隨機性。使用安全的隨機數發生器生成私鑰至關重要。

• 密鑰管理：適當的密鑰管理對於防止未經授權訪問私鑰至關重要。這包括安全存儲私鑰並確保其在使用過程中不會暴露。

• 實現錯誤：即使EDDSA相對簡單，仍然可能發生實現錯誤。使用經過經過測試的加密庫並徹底審核實施非常重要。

常見問題

問：EDDSA可以與其他類型的橢圓形曲線一起使用嗎？

答：EDDSA專門設計用於與Edwards曲線（例如ED25519）一起使用。從理論上講，可以將算法適應其他類型的橢圓曲線，但這樣做將需要進行重大修改，並可能損害算法的安全性和效率。

問：EDDSA與ECDSA相比如何？

答：在簽名和驗證簽名方面，EDDSA通常比ECDSA提供的性能更好。 EDDSA的設計速度更快，更高效，使其成為性能至關重要的應用程序的首選。

問：EDDSA對量子計算攻擊有抵抗力嗎？

答：EDDSA被認為比其他一些簽名方案更能抵抗量子計算攻擊，但並非完全免疫。儘管Edwards曲線的使用提供了更高級別的安全性，但足夠強大的量子計算機的出現可能會破壞EDDSA的安全性。正在進行對量子後密碼學的研究，以解決這一問題。

問：除了數字簽名外，還可以將EDDSA用於其他加密目的嗎？

答：EDDSA主要是為數字簽名而設計的，但是底層橢圓曲線密碼學可用於其他目的，例如密鑰交換和加密。但是，對於這些其他應用程序，通常會使用不同的算法和協議。