MuSig2：ビットコインマルチシグネチャーの新しい進展

ビットコインユーザーは、デジタル署名と特定のメッセージを使用して取引の合法性を証明し、プライベートキーを公開する必要はありません。ビットコインネットワークの発展に伴い、署名作成方法の最適化がますます重要になっています。Taprootの導入は、開発者に安全性、効率、プライバシーを強化するための改善された署名スキームを構築する機会を提供します。MuSig1とそのアップグレード版であるMuSig2は、このような新しい署名スキームであり、マルチシグネチャー取引の改善を目指しています。

ビットコインマルチシグネチャー取引の紹介

一般的な単一署名取引とは異なり、マルチシグネチャー取引には複数のキーが必要です。この方法は通常、ビットコインの所有権責任を分散させるために使用され、また、ライトニングネットワークやLiquidネットワークなどのレイヤー2ソリューションとの相互作用にも利用されます。ビットコインの初期に使用されていた"CHECKMULTISIG" OPコードは通信の要求が少なかったものの、プライバシーはMuSig1ソリューションには及びません。

MuSig1の特徴:

MuSig1はSchnorr署名に基づくマルチシグネチャー方式で、従来のECDSAベースのマルチシグネチャーに比べて顕著な改善があります：

1. キーの集約を許可し、複数の署名者が単一の共同公開鍵を作成できます。
2. 取引のために単一署名を生成する
3. マルチシグネチャー取引プロセスの簡素化
4. 取引規模を減らし、手数料を下げる
5. プライバシー保護の向上

しかし、MuSig1は署名者間でのより多くのインタラクションを必要とします。

MuSig2のイノベーション

MuSig2はMuSig1のアップグレード版で、研究者によって2020年11月に提案されました。これは2ラウンドのマルチシグネチャー方案で、2ラウンドの通信だけで有効な署名を作成でき、多者署名の複雑性を大幅に低減します。

MuSig2 と MuSig1 の主な違い:

1. 通信輪次：MuSig1は3ラウンド、MuSig2は2ラウンドで済みます
2. セキュリティモデル：MuSig1はランダムオラクルモデル(ROM)に依存し、MuSig2は代数群モデル(AGM)に基づいて、より強力なセキュリティ保証を提供します。

MuSig2がビットコインに与える影響

MuSig2はビットコインにもたらす多くの利点があります：

1. 効率を向上させる：二重通信モデルがマルチシグネチャー取引の調整を簡素化した
2. プライバシーの強化：キーアグリゲーションにより、マルチシグネチャー取引はブロックチェーン上でシングルサイン取引と同様になります。
3. より大きな柔軟性：しきい値署名や階層的なキー構造など、より複雑な署名戦略をサポート
4. より強力なセキュリティ：AGMのセキュリティ証明がマルチシグネチャー取引により堅固な基盤を提供します

MuSig2のアプリケーションシーン

MuSig2は、安全性、プライバシー、効率を強化する必要があるシーンに適しています。

1. 共同カストディ:信託や共同口座などの共有資金を安全に管理する
2. コールドストレージ：マルチシグネチャーのコールドストレージソリューションを作成し、追加のセキュリティレイヤーを追加します。
3. プライバシー保護ウォレット：作成とシングルサイン取引を区別できないマルチシグネチャー取引
4. 第二層プロトコルの最適化：ライトニングネットワークなどに使用され、オフチェーン取引を保護し、効率を向上させる

Liquidネットワークでは、MuSig2がアンカー機構を最適化し、連邦メンバーのブリッジ管理を簡素化できます。LiquidネットワークはTaprootを有効にしており、L-BTCユーザーが本番環境でMuSig2を使用できるようになっています。

まとめ

MuSig2はビットコインのマルチシグネチャー技術の重要な進展として、ユーザーにより高いセキュリティ、効率、プライバシー保護を提供します。これにより、マルチシグネチャー取引プロセスが簡素化され、セキュリティが強化され、新しいアプリケーションシーンが開かれる可能性があり、既存のアプリケーションが改善されます。技術の成熟と広範な応用に伴い、MuSig2はビットコインとブロックチェーン技術の未来を形作る上で重要な役割を果たすでしょう。