BLS签名

改进的密钥聚合的算法是如何防止伪签名的呢?本质上增加了公钥的可验证性

本文介紹了BLS签名简要过程及其原理，综上可以看出BLS签名过程没有使用随机数，签名结果具有确定性（与RSA，EdDSA类似，不同于ECDSA，Schnorr等）。其构建在具有双线性映射的配对函数之上。

双线性配对特性不仅可以用于签名构造，密钥协商等，还可以实现乘法的同态隐藏和校验。这一点在零知识证明项目中应用很多。另外需要说明的是，并非基于任何椭圆曲线都可以构造配对函数，对于能有效实现双线性对的椭圆曲线，称为pairing-friendly curves，例如BLS12_381曲线。

在区块链上，由于一切信息都是透明公开的，提供一个安全实用的随机数是一个非常困难的问题。但是随机数是很多应用的基础，比如游戏，博彩，流程控制等。因此，提供一个实用可靠的随机数是基于智能合约的应用的迫切需求。

在日常生活中，很多场景都需要应用到“随机数”，例如福利彩票、车牌摇号、公租房的分配等等。虽然借助互联网，随机数的应用愈加的方便，但是不可避免中心化的系统带来的弊端，即中心化系统产生的随机数可能是弱随机数。借助区块链以及相关的加密算法，使得拆解、破解随机数几乎不可能，因为需要消耗大量的时间和人力，并且结果也并不理想。因此，使用区块链可以保证竞猜类应用的随机性和公平性。

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开始鼓捣之前，我希望我知道的。 近年来，椭圆曲线BLS12-381逐渐火了起来。许多协议都将其应用到了数字签名和零知识证明中：Zcash、Ethereum 2.0、Skale、Algorand、Dfinity、Chia 等等。 不幸的是，现有的关于 BLS12-381 的资料里充满着晦涩的咒语，比如

BLS 签名算法很出色——它能将区块中的签名聚合成单一签名；能进行密钥聚合和 m-n 多重签名（无需额外通信）；能避免使用随机数生成器。这些优点使它显得如此简单优雅。

什么是 BLS 签名