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**

本文接着前一篇[BLS密钥聚合](https://learnblockchain.cn/article/1912)，讲下原始的聚合密钥签名可能出现的问题，需要一些背景知识铺垫，以Schnorr签名为例来说明，对此不熟悉的可先参考相关文章：Schnorr签名与椭圆曲线

本文讨论了 WAX 项目中实施的 4337 费用优化及其压缩方法，介绍了如何通过合理的数据压缩显著降低以太坊交易费用，包括以太坊转账和 ERC20 转账的具体费用对比。文章还探讨了当前费用环境和 BLS 签名的应用，并提出了优化用户操作的潜在策略。

Zellic团队在ZK Hack IV比赛中展示了其在零知识证明和密码学领域的能力，成功解决了三个包含漏洞的加密应用难题。每道题目的解决方案都涉及到使用Rust编程语言和arkworks库，团队在第一个难题中赢得第一名，在第三个难题中取得第二名，总体上获得第二名。

本文介绍了在椭圆曲线背景下的配对技术，强调其在零知识证明协议和BLS签名中的应用。文中详细阐述了一维函数、阿贝尔群和计算难题，并通过具体示例深入探讨了配对的定义及相关性质。强调了对于椭圆曲线配对的计算需求及安全性考虑，同时对Weil和Tate配对进行了说明，最后指出将在后续文章中探讨具体的加密应用。

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。

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。

本文主要介绍了在以太坊 L1 上，验证者如何注册成为 L2 rollup 的 sequencer，以及 sequencer 如何被发现和通信。文章详细描述了 sequencer 注册、激活、变更、停用的流程，并探讨了在 rollup 合约中实现确定性回退选择算法、乐观选择算法等关键机制，以支持基于 L1 验证者的 sequencer 选择。

本文讨论了使用批量可验证加密（基于BLS签名）实现谨慎日志合约（DLC）的优化方案，该方案通过无需nonce的断言机设计，允许断言机见证互联网上的任何信息，简化了断言机的实现，并提升了DLC的灵活性和隐私性。此外，还探讨了非交互式的门限见证以及合作结算合约以保护隐私的策略。

本文是Cobo密码知识讲堂的第五讲，主要介绍了聚合签名的概念、算法组成、与门限签名的区别、设计难点、面临的安全风险以及抵御手段，并详细描述了BLS聚合签名和Schnorr聚合签名这两个典型算法实例。聚合签名是一种有广阔应用前景的密码学组件，能够有效“压缩”多个主体的签名，实现对多个签名“批量”验证的效果。

本文介绍了BLS门限签名，它允许将私钥拆分为多个共享，并设置一个阈值，只有达到该阈值数量的共享才能用于签名。文章通过一个示例展示了如何使用Zig语言实现BLS门限签名，其中将私钥拆分为五个共享，并允许任意三个共享组合生成有效签名。

本文深入探讨了以太坊和ICP两种公链中BLS签名机制的应用差异。以太坊使用聚合BLS签名提高效率，结合位图和权重统计达成共识，但验证复杂。ICP则采用门限BLS签名，签名本身即代表共识，验证轻量且便于第三方使用，分析了两种机制在共识效率、外部可验证性和跨链能力上的差异，并提及BLS签名发明人之一Ben Lynn与ICP的渊源。

本文讨论了BLS签名聚合中的重数问题，提出了一个结合BLS签名和bulletproofs的方案，旨在减少通信开销并支持更高效的签名聚合验证。该方案允许同一密钥对多次贡献签名，并通过bulletproofs来证明聚合的有效性，从而优化性能。