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Firme di Schnorr: come migliorare la privacy e la scalabilità di Bitcoin
Firme di Schnorr: come migliorare la privacy e la scalabilità di Bitcoin
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Firme di Schnorr: come migliorare la privacy e la scalabilità di Bitcoin

By Matteo Gatti - 3 Ago 2019

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Il problema della scalabilità di Bitcoin è noto. Con l’aumento del numero delle transazioni la rete si intasa, aumentano i tempi di attesa e con essi le commissioni e una delle soluzioni potrebbero essere le cosiddette firme di Schnorr.

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Per ragioni di sicurezza Bitcoin è stato concepito per minare in media un blocco ogni 10 minuti e per le stesse ragioni si è deciso di non aumentare la dimensione del blocco stesso, scelta che andrebbe a minare la decentralizzazione del network.

Gli sforzi degli sviluppatori si concentrano per lo più su applicazioni che rimangono ancorate alla blockchain, ma che la sfruttano il meno possibile, come fa Lightning Network.

Se si vuole mantenere la dimensione originale dei blocchi, è necessario lavorare per ottimizzare lo spazio a disposizione, ma anche ottimizzare i dati immessi. Sono numerosi gli studi che lavorano per risolvere la scalabilità on-chain.

Le Firme di Schnorr

Schnorr firme Bitcoin

Un progetto molto interessante, ormai a livello avanzato (grazie anche all’adozione di Segwit) è denominato schema delle firme di Schnorr, che mira ad ottimizzare lo spazio occupato dalle firme nei blocchi.

Per effettuare con successo le transazioni sono ovviamente necessarie le firme che, purtroppo, occupano molto spazio nei blocchi. Questo diventa in particolar modo un problema quando si eseguono più transazioni da diversi indirizzi ad uno solo, in quanto ciascuna di queste transazioni richiede la propria firma.

Lo spazio utilizzato dai dati relativi alle firme, infatti, aumenta le dimensioni delle transazioni e quindi le fee da pagare ai minatori.

Attualmente Bitcoin utilizza uno schema di firma chiamato ECDSA per autorizzare le transazioni. Lo schema di firme di Schnorr è già conosciuto, ma non è mai stato utilizzato per ragioni di brevetti. Tale schema ha una struttura algebrica più semplice di ECDSA e quindi permette dei miglioramenti come i multi-signatures compact. 

Si stima che questo aggiornamento del protocollo possa ridurre l’uso dello spazio di archiviazione della blockchain e della larghezza di banda del network di almeno il 25%. In sostanza si avrebbe un enorme guadagno in termini di efficienza.

Benefici per il protocollo Bitcoin

E’ possibile poi impostare che un determinato Bitcoin possa essere speso solo se i partecipanti sono d’accordo tra loro, grazie ad un meccanismo detto multi-signatures. L’implementazione attuale consiste semplicemente nel concatenare le firme di diverse persone.

Con il multi-signatures di Schnorr è possibile comprimere le firme di tutti i partecipanti in una sola firma. Ciò permette di avere un enorme vantaggio in termini di spazio. Inoltre è anche possibile autorizzare tutte le uscite con una sola firma.

Vantaggi per la privacy

Per i multi-signatures che coinvolgono diversi partecipanti, è possibile aggregare le chiavi pubbliche in una sola chiave. Essa è indistinguibile da una classica chiave pubblica. Così diventa impossibile stabilire se la spesa di un determinato bitcoin è stata autorizzata da una sola persona o da più persone. Questa nuova modalità può consentire a più firmatari di unire le proprie firme in una sola. Ne consegue un notevole risparmio di spazio e una maggiore confidenzialità.

Ci sono ancora numerosi studi e test da condurre su questo nuovo modello di firme. Quando tutto sarà pronto verrà sicuramente redatto un BIP (Bitcoin Improvement Proposal). Ci si attende un largo consenso da parte della comunità e l’adozione avverrà mediante un soft fork. Schnorr è solo una delle tante implementazioni volte a migliorare privacy, scalabilità e confidenzialità di Bitcoin. Presto vedremo anche altre soluzioni.

Matteo Gatti
Matteo Gatti

Ingegnere informatico appassionato di tecnologia e di tutto ciò che vi ruota attorno. Segue con interesse il mondo delle criptovalute e lo sviluppo della tecnologia Blockchain. Scrive anche di Linux su LFFL.

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