Die Forschungseinheit des auf Bitcoin (BTC) fokussierten Blockchain-Technologieunternehmens Blockstream hat einen Vorschlag für eine neue Art von Multisig-Standard namens „ Robuste asynchrone Schnorr-Schwellenwertsignaturen (BRATEN).
Es hofft, das Problem von Transaktionsfehlern aufgrund fehlender oder sogar böswilliger Unterzeichner zu vermeiden und kann in großem Umfang arbeiten.
Der Begriff Multisig oder Multisignatur bezieht sich auf eine Transaktionsmethode, bei der zwei oder mehr Unterschriften erforderlich sind, bevor sie ausgeführt werden können. Der Standard ist in Krypto weit verbreitet.
Laut einem Blog vom 25. Mai Post aus der Blockstream-Forschung besteht die Grundidee von ROAST darin, Transaktionen zwischen dem Bitcoin-Netzwerk und Blockstreams Sidechain Liquid effizienter, automatisierter, sicherer und privater zu gestalten.
Insbesondere wurde ROAST als Signaturstandard postuliert, der mit Schwellensignaturschemata wie FROST (Flexible Round-Optimized Schnorr Threshold Signatures) arbeiten und diese verbessern könnte:
„ROAST ist ein einfacher Wrapper um Schwellensignaturschemata wie FROST. Es garantiert, dass ein Quorum ehrlicher Unterzeichner, z. B. die Liquid-Funktionäre, auch in Gegenwart störender Unterzeichner bei Netzwerkverbindungen mit beliebig hoher Latenzzeit immer eine gültige Signatur erhalten kann.“
Die Forscher betonten, dass FROST zwar eine effektive Methode zum Signieren von BTC-Transaktionen sein kann, seine Struktur aus Koordinatoren und Unterzeichnern jedoch darauf ausgelegt ist, Transaktionen in Gegenwart von abwesenden Unterzeichnern abzubrechen, was es sicher, aber suboptimal für „automatisierte Signiersoftware“ macht.
Um dieses Problem zu lösen, sagen die Forscher, dass ROAST bei jeder Transaktion genügend zuverlässige Unterzeichner garantieren kann, um Ausfälle zu vermeiden, und dies in einem Umfang, der viel größer ist als der 11-von-15-Multisig-Standard, den Blockstream hauptsächlich verwendet.
„Unsere empirische Leistungsbewertung zeigt, dass ROAST gut auf große Gruppen von Unterzeichnern skaliert, z. B. ein 67-von-100-Setup mit dem Koordinator und Unterzeichnern auf verschiedenen Kontinenten“, heißt es in dem Beitrag und fügt hinzu:
„Selbst mit 33 böswilligen Unterzeichnern, die versuchen, Unterschriftsversuche zu blockieren (z. B. indem sie ungültige Antworten senden oder überhaupt nicht antworten), können die 67 ehrlichen Unterzeichner innerhalb weniger Sekunden erfolgreich eine Unterschrift erstellen.“
Um die Funktionsweise von ROAST einfach zu erklären, verwendete das Team eine Analogie zum demokratischen Rat, der für die Gesetzgebung von „Frostland“ verantwortlich ist.
Im Wesentlichen wird argumentiert, dass es schwierig sein kann, Gesetze (Transaktionen) in Frostland zu unterzeichnen, da es zu jedem Zeitpunkt eine Vielzahl von Faktoren gibt, die dazu führen können, dass die Mehrheit der Ratsmitglieder plötzlich nicht verfügbar oder abwesend ist.
Ein Verfahren (ROAST), um dem entgegenzuwirken, besteht darin, dass ein Ratssekretär zu jedem Zeitpunkt eine ausreichend große Liste unterstützender Ratsmitglieder (Unterzeichner) zusammenstellt und pflegt, so dass immer genügend Mitglieder vorhanden sind, um die Gesetzgebung durchzubringen.
„Wenn mindestens sieben Ratsmitglieder den Gesetzentwurf tatsächlich unterstützen und sich ehrlich verhalten, dann weiß er zu jedem Zeitpunkt, dass diese sieben Mitglieder schließlich ihre derzeit zugewiesene Kopie unterzeichnen und wieder auf die Liste des Sekretärs gesetzt werden.“
„So kann der Sekretär immer sicher sein, dass sieben Mitglieder irgendwann wieder auf seiner Liste stehen, und so bleibt das Unterzeichnungsverfahren nicht hängen“, fügt der Post hinzu.
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ROAST ist Teil einer Zusammenarbeit zwischen den Blockstream-Forschern Tim Ruffing und Elliott Jin, Viktoria Ronge und Dominique Schröder von der Universität Erlangen-Nürnberg und Jonas Schneider-Bensch vom CISPA Helmholtz Center for Information Security.
Begleitend zum Blogbeitrag verlinkten die Forscher auch auf eine 13-seitige Recherche Papier was einen detaillierteren Überblick über ROAST gibt.