Ed25519在多方計算中的應用：爲去中心化應用和數字錢包提供更安全的籤名方案

近年來，Ed25519已成爲Web3生態系統中廣受歡迎的加密算法。許多新興區塊鏈如Solana、Near和Aptos都採用了這一高效且安全的籤名方案。然而，真正的多方計算(MPC)解決方案在這些平台上的應用仍然有限。

這意味着，盡管加密技術不斷進步，但使用Ed25519的數字錢包通常缺乏多方安全機制來消除單一私鑰帶來的風險。如果沒有MPC技術的支持，這些錢包仍然存在與傳統錢包相同的核心安全漏洞，在保護數字資產方面還有很大的改進空間。

最近，Solana生態系統中的一個項目推出了一款移動友好型交易套件。該套件將強大的交易功能與移動優化的用戶界面和社交登入功能相結合，爲用戶提供了更便捷的代幣創建體驗。

Ed25519錢包的現狀

在深入討論之前，有必要了解當前Ed25519錢包系統存在的弱點。通常情況下，錢包使用助記詞來生成私鑰，然後使用該私鑰簽署交易。但這種傳統錢包更容易受到社會工程、釣魚網站和惡意軟件等攻擊。由於私鑰是訪問錢包的唯一方式，一旦出現問題，很難恢復或保護資產。

這正是MPC技術能夠徹底改變安全性的地方。與傳統錢包不同，MPC錢包不會將私鑰存儲在單一位置。相反，密鑰被分割成多個部分並分布在不同的位置。當需要對交易進行籤名時，這些密鑰片段會生成部分籤名，然後使用閾值籤名方案(TSS)將它們組合起來生成最終籤名。

由於私鑰從未完全暴露在前端，MPC錢包可以提供更強大的保護，有效防範社會工程、惡意軟件和注入攻擊，從而將錢包安全性提升到一個全新的水平。

Ed25519曲線和EdDSA

Ed25519是Curve25519的扭曲Edwards形式，針對雙基標量乘法進行了優化。這是EdDSA籤名驗證中的關鍵操作。與其他橢圓曲線相比，Ed25519更受歡迎，因爲它的密鑰和籤名長度更短，籤名計算和驗證速度更快、更高效，同時仍保持高水平的安全性。Ed25519使用32字節種子和32字節公鑰，生成的籤名大小爲64字節。

在Ed25519中，種子通過SHA-512算法進行哈希處理，從此哈希中提取前32個字節以創建私有標量。然後將此標量乘以Ed25519曲線上的固定橢圓點G，從而生成公鑰。

該關係可以表示爲：公鑰 = G x k

這裏k表示私有標量，G是Ed25519曲線的基點。

如何在MPC中支持Ed25519

在實際應用中，一些MPC系統並不生成種子並對其進行哈希處理以獲取私有標量，而是直接生成私有標量，然後使用該標量計算相應的公鑰，並使用FROST算法生成閾值籤名。

FROST算法允許私鑰共享獨立簽署交易並生成最終籤名。籤名過程中的每個參與者都會生成一個隨機數並對其作出承諾，這些承諾隨後在所有參與者之間共享。在共享承諾之後，參與者可以獨立簽署交易並生成最終的TSS籤名。

一些MPC系統利用FROST算法生成有效的閾值籤名，同時與傳統的多輪方案相比，最大限度地減少了所需的通信。它還支持靈活的閾值，並允許參與者之間進行非交互式籤名。承諾階段完成後，參與者可以獨立生成籤名，而無需進一步交互。在安全級別上，它可以防止僞造攻擊，而不會限制籤名操作的並發性，並在參與者行爲不當時中止該過程。

如何在應用中使用Ed25519曲線

對於使用Ed25519曲線構建去中心化應用和錢包的開發人員來說，引入Ed25519支持是一個重大進步。這爲在Solana、Algorand、Near、Polkadot等流行鏈上構建具有MPC功能的應用和錢包提供了新的機會。要集成用於Ed25519曲線的MPC功能，開發者可以參考相關文檔了解MPC EdDSA籤名的實現方法。

Ed25519現在也得到了一些MPC節點的原生支持，這意味着基於Shamir祕密共享的非MPC SDK可以直接在各種Web3解決方案（包括移動、遊戲和Web SDK）中使用Ed25519私鑰。開發者可以探索如何將MPC技術與Solana、Near和Aptos等區塊鏈平台集成。

結論

總之，支持EdDSA籤名的MPC技術爲去中心化應用和數字錢包提供了增強的安全性。通過利用真正的MPC技術，它無需在前端公開私鑰，從而大大降低了受到攻擊的風險。除了強大的安全性之外，它還提供無縫、用戶友好的登入和更高效的帳戶恢復選項。這項技術的應用將爲Web3生態系統帶來更安全、更便捷的用戶體驗。