12、非对称加密技术：从数字签名到零知识证明

非对称加密技术：从数字签名到零知识证明

1. 聚合签名

聚合签名用于减小数字签名的大小，在需要使用多个数字签名的场景中特别有用。其核心思想是将多个签名聚合为一个签名，而不增加单个消息签名的大小。这是一种支持聚合的数字签名类型，小的聚合签名足以向验证者证明所有用户确实签署了他们的原始消息。

1.1 BLS 聚合签名

Boneh–Lynn–Shacham（BLS）聚合签名是聚合签名的一个流行示例。聚合允许将许多不同用户的多个签名压缩为一个 48 字节的签名。与为 x 笔交易编写 x 个签名不同，可以将它们压缩并在区块链上只写一个签名。这种特性使得 BLS 签名对区块链非常有用，因为它节省了空间，而且验证速度快，还能轻松构建 m 出 n 类型的阈值方案，即从 n 个用户中需要 m 个用户签署交易。BLS 签名被用于以太坊和其他一些区块链。

1.2 聚合签名的优势

• 节省空间 ：减少区块链上签名占用的空间。
• 快速验证 ：提高交易验证的效率。
• 支持阈值方案 ：灵活控制签名的有效性。

2. 环签名

环签名由 Ron Rivest、Adi Shamir 和 Yael Tauman 在 2001 年引入。环签名方案允许一组签名者中的任何成员代表整个组签署消息。关键要求是，签署消息的实际签名者的身份必须对外部观察者保持未知（在计算上不可确定）。看起来可信签名者组中的任何人都有可能签署了消息，但无法确定谁实际签署了消息。环组