L'impact des signatures Schnorr sur Bitcoin
Les signatures Schnorr sont un type de schéma de signature numérique qui offrent plusieurs avantages par rapport à l'ECDSA actuellement utilisé. Elles possèdent la puissante propriété de linéarité, ce qui les rend idéales pour les transactions multi-signatures, et permettent l'agrégation de signatures, qui combine plusieurs signatures en une seule, entraînant d'importantes économies d'espace et rendant plus difficile pour les observateurs de déterminer qui a signé une transaction. Le soft fork Taproot a été activé le 14 novembre 2021, incorporant les signatures Schnorr via le BIP-340, offrant une série d'avantages tels qu'une confidentialité et une scalabilité améliorées.
Principes de base
Bitcoin utilise l'algorithme de signature numérique sur courbe elliptique (ECDSA) pour garantir les droits de propriété. Cet algorithme permet de dériver une clé publique à partir d'une clé privée, ce qui est un composant vital pour les transactions Bitcoin.
L'aspect remarquable de ce processus réside dans sa nature à sens unique. Alors qu'il est simple d'obtenir la clé publique à partir de la clé privée, l'opération inverse est pratiquement impossible. Par conséquent, votre clé privée sert de passerelle vers le réseau Bitcoin. Elle vous permet de générer une adresse de réception pour des pièces et facilite leur dépense ultérieure.
L'algorithme de signature Schnorr a introduit des changements significatifs dans l'écosystème Bitcoin. En tant qu'alternative intéressante à l'ECDSA, il a apporté des avantages potentiels tels qu'une meilleure scalabilité, une confidentialité accrue et la possibilité d'ajouter de nouvelles fonctionnalités aux contrats intelligents de Bitcoin.
Qu'est-ce qu'une signature numérique ?
Dans le domaine des signatures, les équivalents numériques offrent un niveau de sécurité supérieur à leurs homologues papier. Contrairement aux signatures manuscrites sujettes à la falsification, les signatures numériques offrent une protection quasi insurmontable, même si l'on disposait de temps illimité pour tenter une reproduction.
Les signatures numériques ont de nombreuses applications. Un cas d'utilisation courant consiste à prouver l'auteur d'un message précis. Pour ce faire, une clé publique est dérivée d'une clé privée, un nombre immensément grand et confidentiel. Ce processus de dérivation utilise des opérations mathématiques complexes réalisées sur la courbe secp256k1. De plus, à partir de la clé publique, on peut générer une adresse publique.
Il est crucial de noter que partager votre clé publique ne présente aucun risque de sécurité. Elle peut être affichée publiquement sur votre site web ou dans votre bio Twitter, permettant à d'autres de vérifier votre identité. De même, partager des adresses publiques permet à d'autres de vous envoyer des cryptomonnaies en toute sécurité.
En utilisant votre clé privée, vous pouvez créer une signature numérique. Cela consiste à rédiger un message et à effectuer une opération dessus avec votre clé privée, aboutissant à un message signé. Tout destinataire peut ensuite comparer ce message signé avec votre clé publique pour en valider l'authenticité.
Chaque fois que vous effectuez une transaction Bitcoin, vous créez essentiellement une signature numérique attestant votre intention de dépenser des pièces précédemment reçues. Lorsque cette transaction est transmise aux autres nœuds du réseau, ils peuvent vérifier l'intégrité du message en confirmant que la signature ECDSA correspond au contenu du message. En cas de divergences, la transaction sera rejetée.
Que sont les signatures Schnorr ?
Les signatures Schnorr, un schéma de signature numérique alternatif, offrent plusieurs avantages par rapport à l'ECDSA utilisé actuellement. Bien que le schéma de Schnorr ait précédé l'ECDSA, son absence de standardisation sur toutes les plateformes a empêché son intégration initiale à Bitcoin, ce qui amène certains à s'interroger.
Une explication possible est le brevet détenu par Claus P. Schnorr, le créateur du schéma. Bien que le brevet ait expiré quelques mois avant la publication du livre blanc de Bitcoin au début de 2008, il n'y avait toujours pas d'adoption standardisée des signatures Schnorr. Ainsi, Satoshi Nakamoto a opté pour l'ECDSA, une alternative plus largement acceptée et open source.
Quels avantages présentent les signatures Schnorr ?
Les signatures Schnorr constituent un type de signature numérique plus facilement démontrable comme sûr que d'autres schémas, en raison de leur simplicité. Elles possèdent également la puissante propriété de linéarité, ce qui les rend idéales pour les transactions multi-signatures. Bien que Bitcoin supporte déjà le multi-sig, il ne le fait pas de la manière la plus efficace. Lors de l'utilisation d'une adresse multi-signature, cela est révélé au moment où vous souhaitez déplacer les fonds, ce qui n'est pas optimal pour la confidentialité. De plus, des configurations multi-sig plus volumineuses occupent plus d'espace sur la blockchain, entraînant des transactions plus longues et plus coûteuses.
Les signatures Schnorr offrent une solution à ces problèmes de confidentialité et de scalabilité. Elles permettent l'agrégation de signatures, qui combine plusieurs signatures en une seule. Cela engendre des économies d'espace importantes et rend plus difficile pour les observateurs de déterminer qui a signé une transaction. De plus, les signatures Schnorr peuvent être exploitées pour améliorer des technologies telles que les atomic swaps et le réseau Lightning.
Les signatures Schnorr dans Bitcoin
Le 14 novembre 2021, au bloc 709 632, la mise à jour Taproot via un soft fork a été activée, incorporant les signatures Schnorr via le BIP-340. Cette mise en œuvre marque une étape majeure pour l'écosystème Bitcoin, offrant divers avantages tels qu'une confidentialité et une scalabilité accrues. Bien que l'adoption des signatures Schnorr ait été progressive, il est prévu qu'elle gagne en vitesse à mesure que les développeurs et les utilisateurs réalisent de plus en plus les bénéfices potentiels de cette technologie.
Conclusion
L'introduction des signatures Schnorr fut l'une des étapes les plus attendues de la feuille de route Bitcoin. Cette mise à jour a déjà apporté des améliorations substantielles en matière de confidentialité et de scalabilité. En outre, elle a ouvert la voie à des avancées dans les contrats intelligents Bitcoin et des constructions sophistiquées comme Taproot. Ces développements offrent des perspectives passionnantes pour l'avenir de Bitcoin.