ลายมือชื่อแบบเกณฑ์และกรณีการใช้งานจริง

การแบ่งปันความลับแบบดั้งเดิมจะกู้คืนความลับไว้ที่จุดเดียว ซึ่งเป็นความเสี่ยง ลายเซ็นตามเกณฑ์กระจายงานลงนาม โดยฝ่าย k ฝ่ายจาก n ฝ่ายจะร่วมกันสร้างลายเซ็นโดยไม่มีฝ่ายใดถือกุญแจส่วนตัวทั้งหมด การกู้คืนไม่เกิดขึ้น จึงไม่มีจุดล้มเหลวเดียว

ECDSA แบบตามเกณฑ์ (t-ECDSA) ช่วยให้ฝ่าย k ฝ่ายคำนวณลายเซ็น ECDSA บนข้อความร่วมกันได้ แต่ละฝ่ายถือส่วนแบ่งของกุญแจส่วนตัว โปรโตคอลใช้ MPC เพื่อคำนวณลายเซ็นโดยไม่เปิดเผยส่วนแบ่งของแต่ละฝ่ายหรือกุญแจที่รวมกัน

ลายเซ็น BLS (Boneh-Lynn-Shacham) บนเส้นโค้งที่เหมาะกับการจับคู่รองรับรูปแบบตามเกณฑ์ที่เรียบง่ายและสง่างาม ลายเซ็นบางส่วนเป็นเชิงเส้น แต่ละฝ่ายลงนามด้วยส่วนแบ่งของตน จากนั้นนำลายเซ็นบางส่วน k รายการมารวมกันด้วยสัมประสิทธิ์ของ Lagrange เพื่อสร้างลายเซ็น BLS เดียว

DKG ไม่ต้องใช้ผู้แจกจ่ายที่เชื่อถือได้ โดยแต่ละฝ่ายสร้างพหุนามส่วนแบ่งของตนเอง เผยแพร่ค่าให้คำมั่น และแลกเปลี่ยนส่วนแบ่ง กุญแจสาธารณะร่วมจะถูกคำนวณขึ้นโดยไม่มีฝ่ายใดทราบกุญแจส่วนตัว ใช้ในตัวตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum และโมดูลความปลอดภัยฮาร์ดแวร์แบบกระจาย

ตลาดซื้อขายอย่าง Coinbase, Gemini และ BitGo ใช้ ECDSA แบบตามเกณฑ์ 2-of-3 หรือ 3-of-5 หรือใช้ SSS ของ Shamir สำหรับกุญแจกระเป๋าเงินร้อน ส่วนกุญแจกระเป๋าเงินเย็นใช้พิธีการจัดการกุญแจด้วยฮาร์ดแวร์ โดยกระจายส่วนแบ่ง Shamir แบบออฟไลน์ไปยังห้องนิรภัยที่อยู่แยกกันตามภูมิศาสตร์

Thales Luna และ AWS CloudHSM รองรับการยืนยันตัวตนแบบองค์ประชุม M-of-N โดยการดำเนินการที่ละเอียดอ่อน เช่น การห่อหุ้มกุญแจและการลงนาม ต้องมีบัตรอัจฉริยะของผู้ดูแลระบบ M ใบจากทั้งหมด N ใบอยู่พร้อมกัน บัตรเหล่านี้ถูกกระจายไปตามสถานที่ทางภูมิศาสตร์

พูลการวางเดิมพันของ Ethereum 2.0 ใช้ลายเซ็น BLS แบบตามเกณฑ์ โดยโหนดหลายโหนดจะร่วมกันลงนามในการรับรองโดยไม่เปิดเผยกุญแจส่วนตัวของตัวตรวจสอบความถูกต้อง หากโหนด k-1 โหนดออฟไลน์ การลงนามจะหยุดลงอย่างปลอดภัย หากมีโหนด k โหนดพร้อมใช้งาน การลงนามจะดำเนินต่อไป

กุญแจส่วนตัวของ CA ใช้การแบ่งปันแบบ Shamir ที่อาศัยพิธีการ โดยผู้ถือกุญแจ 5 คนจาก 7 คน ซึ่งแต่ละคนมีบัตรอัจฉริยะจริง ต้องมารวมตัวกันในห้องปลอดภัยเพื่อร่วมลงนามในรายการเพิกถอนใบรับรอง หรือออกใบรับรอง CA ระดับกลางฉบับใหม่

FROST (Schnorr แบบยืดหยุ่นที่ปรับจำนวนรอบให้เหมาะสมและใช้เกณฑ์) สร้างลายเซ็น Schnorr แบบตามเกณฑ์ที่เข้ากันได้กับ Bitcoin Taproot และ MuSig2 ต้องใช้การสื่อสาร 2 รอบ และถือเป็นแนวทางที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบันสำหรับการลงนาม Bitcoin แบบตามเกณฑ์

รูปแบบตามเกณฑ์ต้องจัดการกับฝ่ายที่ประสงค์ร้าย ซึ่งอาจส่งส่วนแบ่งหรือลายเซ็นที่ไม่ถูกต้อง โปรโตคอลแบบทนทานใช้ค่าให้คำมั่นและการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์เพื่อตรวจจับและตัดผู้โกงออก ขณะเดียวกันยังคงกู้คืนความลับหรือลงนามได้ด้วยฝ่ายที่ซื่อสัตย์ที่เหลืออยู่

การเปรียบเทียบคุณลักษณะ: Shamir SSS (แบ่งปันความลับ เรียบง่าย) เทียบกับ ECDSA แบบตามเกณฑ์ (ไม่ต้องกู้คืนความลับ ซับซ้อน อาศัย MPC) เทียบกับ BLS แบบตามเกณฑ์ (รวมลายเซ็นในตัว ใช้ได้เฉพาะเส้นโค้งที่รองรับการจับคู่) เทียบกับลายเซ็นหลายฝ่าย (ทำงานในระดับบล็อกเชน ไม่จำเป็นต้องใช้ MPC)

ข้อได้เปรียบสำคัญของลายเซ็นตามเกณฑ์เหนือลายเซ็นของการแบ่งปันความลับแบบ Shamir สำหรับกุญแจลงนามคืออะไร

ลายเซ็นตามเกณฑ์กระจายงานลงนามโดยไม่ต้องกู้คืนความลับ และใช้โปรโตคอล MPC นำไปใช้กับการดูแลสินทรัพย์ดิจิทัล เครือข่ายตัวตรวจสอบความถูกต้อง และพิธีการของ CA ระดับองค์กร ต่อไป: ความสุ่มเชิงเข้ารหัสและเอนโทรปี