加密货币托管中Shamir、TSS、MPC、Multisig和VSS之间有什么区别？

数字资产安全在加密领域至关重要，有多种加密方法可用于确保数字资产的安全，每种方法都有独特的优势和应用。本文重点介绍 Shamir 的秘密共享 (SSS)、阈值签名方案 (TSS)、多方计算 (MPC)、多重签名 (Multisig) 和可验证秘密共享 (VSS)，因为它们与加密钱包和交易有关。

沙米尔的秘密分享（SSS）

Shamir 的秘密共享 (SSS) 是一种加密方法，它将秘密（例如私钥）分成多个部分（称为份额）。这种方法确保只有当预先定义的最小份额数（称为阈值）组合在一起时，才能重建原始秘密。

该过程通过构造一个随机多项式来实现，其中常数项是秘密。在不同点处评估该多项式会生成共享。要重建秘密，可以使用满足阈值的任意共享组合，利用多项式插值的数学特性。这可确保即使某些共享被泄露，秘密仍保持安全。

工作原理如下：

• 阈值：重建原始私钥所需的最少共享数量。
• 安全性：即使某些共享信息被泄露，秘密仍然是安全的。
• 重建：组合所需数量的份额重建私钥。

在 SSS 中，会构造一个随机多项式，其中常数项代表私钥。通过在不同点评估此多项式来生成共享。任何满足阈值的共享组合都可以重建私钥。

优点：

• 灵活性：门槛和股份数量可定制。
• 可扩展性：可以添加或删除共享而不会影响其他共享。
• 最小尺寸：共享尺寸与原始秘密尺寸相当。

限制：

• 不可验证：共享的正确性无法从本质上得到验证。
• 单点故障：重建时私钥存在于一个地方。

加密中的用例：

• 存储私钥：将密钥部分分发给多个受托人，以避免单点故障。
• 冷存储解决方案：通过要求多个共享进行解密来安全访问冷钱包。
• 分布式托管服务：通过确保需要多方访问资产来增强安全性。

门限签名方案（TSS）

阈值签名方案 (TSS) 使一组参与方能够联合生成和验证数字签名，而无需任何一方知道完整的私钥。签名密钥是使用多方计算 (MPC) 协作生成的。预定义数量的参与方必须合作才能生成有效签名，确保没有任何一方可以单独伪造签名。

与传统的多重签名方案相比，该方法提供了增强的安全性、效率和隐私性。

主要特性包括：

• 分布式密钥生成：使用多方计算（MPC）协作生成签名密钥。
• 阈值签名：预定义数量的各方必须合作才能签署消息。
• 不可伪造：只有达到所需数量的参与方，签名才有效。

与传统的多重签名方案相比，TSS 增强了安全性、效率和隐私性。

优点：

• 增强的安全性：降低单点故障的风险。
• 效率：产生单一、紧凑的签名。
• 灵活性：适用于各种区块链平台。

限制：

• 复杂性：比传统公钥加密更复杂。
• 新的攻击媒介：潜在的新加密攻击媒介。

加密中的用例：

• 加密钱包：安全地管理需要多个签名才能进行交易的钱包。
• 智能合约：实现需要多方达成共识才能执行交易的合约。
• 组织批准：确保关键决策或交易需要一组授权人员的同意。

多方计算（MPC）

多方计算 (MPC) 允许多方联合计算其私有输入的函数，同时保持这些输入的私密性。计算可确保任何一方都无法获知其他方输入的任何信息，除了可以从输出推断出的信息。这对于隐私和安全至关重要的场景特别有用，例如安全拍卖和协作数据分析。

主要属性包括：

• 隐私：除了函数输出之外，没有任何一方会获知其他人的输入。
• 正确性：输出就像由可信的第三方计算的一样。

MPC 在安全拍卖、隐私保护数据挖掘和联合财务决策中很有用。

优点：

• 增强的安全性：数据永远不会透露给任何一方。
• 灵活性：适用于各种计算。
• 效率：比依赖可信的第三方更有效率。

限制：

• 复杂性：计算密集型。
• 加密假设：依赖于某些难题。

加密中的用例：

• 安全交易：进行交易时，输入在最终确定之前保持私密。
• 协作数据分析：跨实体联合分析数据，而无需暴露单个数据集。
• 安全投票：在分散治理中实施隐私保护投票机制。

多重签名（Multisig）

多重签名 (Multisig) 是一种需要多个私钥来授权交易的方法，从而分散控制权并增强安全性。只有提供预定义数量的签名（阈值）时，交易才会执行。此设置通常用于管理共享账户、公司交易和托管服务中的资金。

主要特性包括：

• 多个签名者：需要多个私钥来签署交易。
• 阈值：需要预定义数量的签名。

常见的设置包括 2-of-3 或 3-of-5 签名。

优点：

• 分布式控制：**限度地减少单点故障。
• 增强安全性：降低资金被**的风险。
• 灵活性：支持各种阈值配置。

限制：

• 增加复杂性：比单签名钱包更复杂。
• 交易速度较慢：获取多个签名需要时间。

加密中的用例：

• 共享账户：管理共享账户中的资金，确保没有任何单个用户可以单方面转移资金。
• 公司交易：对需要多名高管批准的公司交易实施额外的安全保护。
• 托管服务：确保只有获得多方同意才能释放资金。

可验证秘密共享（VSS）

可验证秘密共享 (VSS) 通过增加验证共享正确性的能力来增强传统秘密共享。这确保了共享的有效性，并且可以准确地重建秘密。VSS 涉及一个经销商，他将共享分发给参与者，然后参与者可以在不泄露秘密的情况下验证其共享的有效性。这种方法在高安全性环境中特别有用，因为参与者的可信度无法得到充分保证。

主要特性包括：

• 可验证性：各方可以验证其股份的有效性。
• 重建：只要有足够的份额，秘密就可以重建。
• 保密性：秘密对于未经授权的子集是隐藏的。

VSS 通过检测恶意行为并保证稳健性来增强安全性，即使某些方不诚实。

优点：

• 可验证性：检测恶意经销商行为。
• 稳健性：尽管存在不诚实的参与方，但仍可以重建秘密。
• 灵活性：在阈值加密和安全多方计算等各种应用中很有用。

限制：

• 复杂性：计算密集且需要多轮通信。
• 加密假设：依赖于某些难题。

加密中的用例：

• 高安全环境：在无法保证参与者可信度的情况下安全地共享秘密。
• 区块链应用：通过确保节点间可验证的秘密共享来增强分布式账本的安全性。
• 拜占庭协议：在某些参与者可能采取恶意行为的系统中达成共识。

通过理解和实施 SSS、TSS、MPC、Multisig 和 VSS 等技术，个人和组织可以显著增强其数字资产的安全性。这些方法提供了强大的解决方案，可满足现代数字安全挑战的各种需求，确保各种加密交易和交互中的安全性、隐私性和完整性。