노스이스턴 대학교의 Abhi Shelat은 a16z crypto의 지원을 받아 라운드 복잡성을 3 또는 2로 줄이는 새로운 임계값 ECDSA 서명 프로토콜을 도입하여 분산 키 관리의 중요한 병목 현상을 해결했습니다.

요약

노스이스턴 대학교의 Abhi Shelat이 a16z crypto의 지원을 받아 수행한 연구는 임계값 ECDSA 서명 프로토콜에 대한 새로운 접근 방식을 제시했습니다. 이 개발은 분산 키 생성 및 임계값 서명에 필요한 통신 라운드를 전처리 시 단 3라운드 또는 2라운드로 크게 줄였으며, 밀리초 단위로 작동합니다. 이 혁신은 안전한 다자간 계산에서 오랫동안 지속되어 온 병목 현상을 해결하는 것을 목표로 합니다.

상세 내용

이 연구는 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA) 서명 방정식을 특정하게 재작성하는 데 중점을 둡니다. 이 재정의는 최소한의 다자간 계산(MPC) 프로토콜을 촉진하여 ECDSA 서명의 계산 및 검증을 가능하게 합니다. 새로운 프로토콜은 전처리에 따라 3라운드 또는 2라운드의 통신을 달성하며, 실행 시간은 밀리초 단위로 측정됩니다. 이 발전은 추가 오버헤드 없이 라운드 복잡성과 관련된 이전 병목 현상을 효과적으로 제거합니다. 역사적으로 ECDSA는 다자간 계산을 위해 설계되지 않았으므로 서명 생성에 필요한 곱셈-덧셈 변환과 같은 임계값 구현에서 복잡성을 초래했습니다. CGGMP21 프로토콜과 같은 이전 방식은 종종 4라운드를 필요로 했으며, 수정된 Gennaro-Goldfeder 프로토콜을 기반으로 하는 기존 엔터프라이즈 MPC 솔루션은 두 번의 통신 라운드를 포함하여 지연 시간과 참가자가 이탈할 경우 잠재적인 실패 지점을 초래했습니다. 이 방법은 다양한 암호화 가정 하에서 인스턴스화될 수 있어 시간 및 대역폭 절충에서 유연성을 제공합니다. 연구는 파이프라이닝, 즉 후속 서명 인스턴스를 위한 사전 작업을 수행함으로써 평균 라운드 수를 두 번으로 더욱 줄일 수 있음을 강조합니다.

시장 영향

이 개발은 블록체인 인프라의 보안 및 효율성에 중요한 장기적 영향을 미 미칩니다. 임계값 ECDSA를 간소화함으로써 프로토콜은 다양한 블록체인 애플리케이션에서 분산 키 관리 및 트랜잭션 서명을 직접적으로 향상시킵니다. 라운드 복잡성 감소는 ECDSA에서 예측 가능하거나 재사용된 논스가 개인 키 복구로 이어질 수 있는 알려진 보안 취약성을 완화합니다. 보다 효율적인 MPC 프로토콜은 다자간 권한 부여 시스템에 대한 더 큰 신뢰를 조성하여 빠르고 안전한 암호화 작업을 요구하는 새로운 사용 사례를 가능하게 할 수 있습니다. 이 발전은 Solana의 Alpenglow 프로토콜이 합의 지연 시간을 100-150밀리초로 줄인 것과 유사하게 블록체인 확장성 및 성능을 개선하려는 노력과 일치합니다. ECDSA가 비트코인 및 이더리움의 기본 서명 체계로 남아 있지만, 이 연구는 해당 임계값 구현을 더욱 강력하고 성능이 우수하게 만듭니다. Ika와 같은 플랫폼의 2PC-MPC 체계에서 구상한 "dWallets" 개념은 제로 트러스트 보안 및 분산화를 강조하며, 이러한 암호화 개선을 통해 지연 시간 감소 및 처리량 증가의 이점을 얻습니다.

전문가 의견

노스이스턴 대학교의 Abhi Shelat은 Jack Doerner, Yash Kondi, Eysa Lee와 협력하여 a16z crypto의 지원을 받아 이 연구를 발표했습니다. 그들의 연구 결과는 임계값 ECDSA 효율성에서 근본적인 개선을 보여줍니다. 전문가들은 Schnorr 서명이 선형 구조로 인해 임계값 작업에 본질적인 이점을 제공하여 단일 라운드 서명 프로토콜을 허용하지만, ECDSA의 광범위한 채택을 고려할 때 최소한의 통신 라운드로 ECDSA를 개조하는 것이 중요하다고 지적합니다. 이 돌파구는 임계값 ECDSA를 기반으로 구축된 엔터프라이즈 MPC 구현이 직면한 핵심 과제를 해결합니다.

광범위한 맥락

더 효율적이고 안전한 MPC 프로토콜을 향한 추세는 Web3에서 향상된 암호화 기본 요소를 위한 광범위한 산업적 추진을 강조합니다. 이러한 혁신은 더 큰 분산화 및 확장성을 촉진하여 네트워크가 성능 저하 없이 더 많은 운영자를 지원할 수 있도록 합니다. 예를 들어, Ika의 2PC-MPC 체계는 수백 또는 수천 개의 노드를 위해 설계되었으며, 서브초 지연 시간과 높은 처리량을 제공합니다. 더 빠르고 안전한 다중 서명 체계를 가능하게 함으로써 이 연구는 더 고급 커스터디 솔루션, 비트코인 프로그래밍 가능성 및 상호 운용 가능한 DeFi 개발을 지원합니다. 복잡한 암호화 작업을 더 실용적이고 탄력적으로 만들어 분산 애플리케이션의 미래 발전에 필요한 기본적인 보안 계층에 기여합니다.