Abhi Shelat de l'Université Northeastern, soutenu par a16z crypto, a introduit un nouveau protocole de signature ECDSA à seuil réduisant la complexité des tours à 3 ou 2, résolvant ainsi les goulots d'étranglement critiques dans la gestion des clés distribuées.

Résumé

Les recherches d'Abhi Shelat de la Northeastern University, soutenues par a16z crypto, ont abouti à une nouvelle approche des protocoles de signature ECDSA à seuil. Ce développement réduit considérablement les tours de communication requis pour la génération de clés distribuées et la signature à seuil à seulement trois ou deux tours avec pré-traitement, fonctionnant en millisecondes. Cette innovation cible les goulots d'étranglement de longue date dans le calcul multipartite sécurisé.

L'événement en détail

La recherche se concentre sur une réécriture spécifique de l'équation de signature de l'Algorithme de Signature Numérique à Courbe Elliptique (ECDSA). Cette reformulation facilite les protocoles de Calcul Multipartite (MPC) minimaux, permettant le calcul et la vérification des signatures ECDSA. Les nouveaux protocoles atteignent soit trois, soit deux tours de communication, en fonction du pré-traitement, avec des temps d'exécution mesurés en millisecondes. Cette avancée élimine efficacement les goulots d'étranglement précédents liés à la complexité des tours sans imposer de surcoûts supplémentaires. Historiquement, l'ECDSA n'a pas été conçu pour le calcul multipartite, ce qui a entraîné des complexités dans les implémentations à seuil, telles que la conversion multiplicative-additive requise pour la génération de signature. Les schémas plus anciens, comme le protocole CGGMP21, nécessitaient souvent quatre tours, tandis que les solutions MPC d'entreprise existantes basées sur des protocoles Gennaro-Goldfeder modifiés impliquent deux tours de communication, introduisant de la latence et des points de défaillance potentiels si les participants se retirent. La méthode peut être instanciée sous diverses hypothèses cryptographiques, offrant une flexibilité dans les compromis de temps et de bande passante. La recherche souligne que le pipelining, c'est-à-dire l'exécution de travaux préparatoires pour les instances de signature ultérieures, peut réduire davantage le nombre moyen de tours à deux.

Implications pour le marché

Ce développement a des implications à long terme importantes pour la sécurité et l'efficacité de l'infrastructure blockchain. En rationalisant l'ECDSA à seuil, le protocole améliore directement la gestion des clés distribuées et la signature des transactions dans diverses applications blockchain. La réduction de la complexité des tours atténue une vulnérabilité de sécurité connue où des nonces prévisibles ou réutilisés dans l'ECDSA peuvent conduire à la récupération de clés privées. Des protocoles MPC plus efficaces favorisent une plus grande confiance dans les systèmes d'autorisation multipartites, permettant potentiellement de nouveaux cas d'utilisation nécessitant des opérations cryptographiques rapides et sécurisées. Cette avancée s'aligne sur les efforts visant à améliorer l'évolutivité et les performances de la blockchain, de la même manière que le protocole Alpenglow de Solana a réduit la latence de consensus à 100-150 millisecondes. Bien que l'ECDSA reste le schéma de signature natif pour Bitcoin et Ethereum, cette recherche rend son implémentation à seuil plus robuste et performante. Le concept de "dWallets", tel qu'envisagé par des plateformes comme Ika avec son schéma 2PC-MPC, met l'accent sur la sécurité zéro-confiance et la décentralisation, bénéficiant d'une latence réduite et d'un débit accru facilités par de telles améliorations cryptographiques.

Commentaire d'expert

Abhi Shelat de la Northeastern University, en collaboration avec Jack Doerner, Yash Kondi et Eysa Lee, a présenté cette recherche, qui a été soutenue par a16z crypto. Leurs découvertes démontrent une amélioration fondamentale de l'efficacité de l'ECDSA à seuil. Les experts notent que si les signatures Schnorr offrent des avantages inhérents pour les opérations à seuil en raison de leur structure linéaire, permettant des protocoles de signature à un seul tour, la capacité de moderniser l'ECDSA avec un minimum de tours de communication est cruciale compte tenu de son adoption généralisée. Cette percée résout les défis fondamentaux rencontrés par les implémentations MPC d'entreprise construites autour de l'ECDSA à seuil.

Contexte plus large

La tendance vers des protocoles MPC plus efficaces et sécurisés souligne une poussée industrielle plus large pour des primitives cryptographiques améliorées dans le Web3. Des innovations comme celle-ci facilitent une plus grande décentralisation et évolutivité, permettant aux réseaux de prendre en charge un plus grand nombre d'opérateurs sans dégradation des performances. Par exemple, le schéma 2PC-MPC d'Ika est conçu pour des centaines ou des milliers de nœuds avec une latence inférieure à la seconde et un débit élevé. En permettant des schémas de multi-signatures plus rapides et plus sécurisés, cette recherche soutient le développement de solutions de garde plus avancées, la programmabilité de Bitcoin et la DeFi interopérable. Elle contribue aux couches de sécurité fondamentales requises pour l'évolution future des applications décentralisées, en rendant les opérations cryptographiques complexes plus pratiques et résilientes.