Цифровая подпись

Что такое цифровая подпись в криптовалюте?

Цифровая подпись — это криптографическое доказательство того, что конкретный приватный ключ подтвердил транзакцию, сообщение или другие цифровые данные.

В криптовалюте цифровые подписи позволяют переводить активы, подтверждать действия смарт-контрактов, доказывать контроль над адресами кошельков и участвовать в консенсусе блокчейна, не раскрывая приватные ключи.

Действительная цифровая подпись помогает блокчейн-сети подтвердить, что отправленные данные были авторизованы ключом, связанным с соответствующим аккаунтом или средствами.

Она также позволяет определить, изменились ли подписанные данные после создания подписи.

В определении цифровой подписи NIST в качестве ее основных свойств безопасности указаны аутентификация источника, целостность данных и поддержка неотказуемости.

Цифровая подпись — это не изображение отсканированной собственноручной подписи.

Это математическое значение, которое создается с помощью алгоритма цифровой подписи и приватного ключа для конкретных данных.

Как правило, любой обладатель соответствующего публичного ключа может проверить подпись, не получая доступа к приватному ключу.

Эта взаимосвязь — одна из технологий, благодаря которым стало возможным децентрализованное владение криптовалютой.

Как работает цифровая подпись?

Система цифровых подписей обычно использует пару криптографических ключей: приватный и соответствующий ему публичный.

Приватный ключ должен оставаться в секрете, поскольку с его помощью создаются подписи.

Публичным ключом можно делиться, поскольку он используется для проверки подписей.

Когда пользователь подписывает транзакцию с криптовалютой, кошелек сначала подготавливает данные в соответствии с правилами протокола блокчейна.

В данные обычно входят такие сведения, как адрес назначения, сумма, комиссия, последовательный номер аккаунта, входные данные транзакции, идентификатор сети или инструкции смарт-контракту.

Затем криптографическая хеш-функция может преобразовать соответствующие данные транзакции в дайджест фиксированной длины.

Алгоритм подписи объединяет этот дайджест с приватным ключом и создает цифровую подпись.

Узлы сети используют публичный ключ, данные транзакции и подпись для проверки.

Если проверка проходит успешно, узлы подтверждают, что подпись математически соответствует связанному с ней приватному ключу и именно этим подписанным данным.

Если изменить даже небольшую часть подписанных данных, исходная подпись не должна пройти проверку.

В стандарте NIST по цифровым подписям описаны утвержденные способы создания и проверки цифровых подписей.

Почему цифровые подписи необходимы блокчейн-сетям

Блокчейны — это распределенные системы, участники которых могут не знать друг друга и не доверять друг другу.

Цифровые подписи позволяют узлам проверять авторизацию с помощью математических методов, а не полагаться на центрального администратора.

Чтобы проверить наличие действительной подписи у транзакции с криптовалютой, узлу не нужно обращаться в банк или к поставщику услуг идентификации.

Он может самостоятельно применить правила проверки, предусмотренные сетью.

Это позволяет множеству независимых компьютеров согласовать, какие транзакции авторизованы.

Цифровые подписи также помогают не допустить, чтобы наблюдатель потратил криптовалюту другого пользователя, просто увидев его публичный адрес.

Для этого наблюдателю все равно потребуется нужный приватный ключ или другой способ подписания, принятый аккаунтом.

Цифровые подписи не определяют, является ли транзакция финансово разумной или законной и защищена ли она от мошенничества.

Они лишь помогают подтвердить, что была предоставлена необходимая криптографическая авторизация.

Цифровые подписи и владение криптовалютой

Владение криптовалютой часто описывают как контроль над приватными ключами, а не как физическое владение цифровыми монетами.

Блокчейн записывает активы, балансы или доступные для расходования выходы в соответствии со своей моделью учета.

Кошелек использует цифровые подписи, чтобы подтвердить полномочия, необходимые для изменения этих записей.

Например, транзакция может использовать ранее созданный неизрасходованный выход только при соблюдении условий блокировки, связанных с ним.

Другая сеть может позволять уменьшать баланс аккаунта только при наличии у транзакции действительной подписи и правильного порядкового номера аккаунта.

Действительная подпись подтверждает контроль над необходимым ключом для подписания в момент авторизации.

Она не подтверждает автоматически юридическую личность подписавшего и не показывает, каким образом он получил ключ.

Злоумышленник, использующий украденный приватный ключ, может создать математически действительную подпись, хотя первоначальный владелец не одобрял перевод.

Подписание транзакций

Подписание транзакции — это процесс подтверждения предполагаемой транзакции в блокчейне с помощью приватного ключа или другой утвержденной системы подписания.

Обычно кошелек показывает пользователю сведения о транзакции перед тем, как запросить подтверждение подписи.

После подтверждения кошелек подписывает транзакцию и передает ее в сеть.

Подпись обычно включает важные поля транзакции, чтобы их нельзя было изменить без утраты действительности авторизации.

Конкретный набор подписываемых полей зависит от блокчейна и выбранных правил хеширования подписи.

Некоторые протоколы поддерживают специальные режимы подписания, которые подтверждают только отдельные части транзакции.

Такие режимы могут поддерживать сложные платежные сценарии, но быть опасными, если подписывающий не понимает, какие данные можно изменить.

Транзакция может иметь действительную подпись, но все равно не выполниться, если на аккаунте недостаточно средств, комиссия слишком мала, nonce указан неправильно или нарушено другое правило протокола.

Подписание сообщений

Подписание сообщений позволяет кошельку подписывать данные без обязательного создания ончейн-транзакции.

Пользователь может подписать сообщение, чтобы доказать контроль над адресом, пройти аутентификацию в приложении, подтвердить офчейн-ордер или проголосовать в офчейн-системе управления.

Поскольку сообщение не обязательно передается в сеть как транзакция, для его подписания может не требоваться комиссия сети.

Однако подписание сообщения все равно может иметь серьезные финансовые последствия.

Подписанное сообщение может авторизовать перевод токенов, ордер на торговой площадке, разрешение, изменение аккаунта или действие смарт-контракта, которое другая сторона сможет отправить позднее.

Не считайте запрос на подпись безвредным только потому, что, по сообщению кошелька, криптовалюта не отправляется немедленно.

Перед подписанием изучите отображаемое сообщение, домен, сеть, контракт, сумму, срок действия и разрешенное действие.

Цифровая подпись и шифрование

Цифровая подпись и шифрование решают разные задачи.

Цифровая подпись нужна прежде всего для подтверждения авторизации и обнаружения изменений в подписанных данных.

Шифрование используется главным образом для защиты данных от прочтения неавторизованными лицами.

После отправки в публичный блокчейн подписанная цифровая транзакция обычно остается общедоступной.

Подпись не скрывает адрес назначения, сумму или другие видимые сведения о транзакции.

Если необходимые публичные данные доступны, подпись может проверить любой желающий.

Шифрование и цифровые подписи можно использовать вместе, однако одно не обеспечивает автоматически функцию другого.

Цифровая подпись и электронная подпись

Электронная подпись — это общее название электронного способа выразить согласие или намерение.

В некоторых случаях электронной подписью могут считаться ввод имени, отметка в поле подтверждения, нарисованная на экране подпись или нажатие кнопки согласия.

Цифровая подпись — это конкретный криптографический метод, основанный на математическом подписании и проверке.

В некоторых системах электронных подписей, имеющих юридическую силу, используются цифровые подписи и сертификаты, чтобы надежнее подтверждать личность и целостность данных.

Подпись в криптовалютном кошельке не приобретает автоматически такое же юридическое значение, как регулируемая цифровая подпись, связанная с подтвержденной личностью.

Юридическая сила зависит от подписанного содержимого, сторон, доказательств личности, применимого законодательства и сопутствующего соглашения.

Приватные и публичные ключи

Приватный ключ — это секретное значение, используемое для создания цифровой подписи.

Связанный с ним публичный ключ используется для проверки подписи.

В распространенных системах криптовалют публичный ключ математически вычисляется на основе приватного.

Вычислить публичный ключ на основе приватного можно на практике, а вот вычисление приватного ключа на основе публичного в соответствии с предположениями о безопасности алгоритма должно быть практически невозможным с вычислительной точки зрения.

Адрес криптовалюты может быть создан на основе публичного ключа, скрипта или смарт-контракта, а не совпадать с публичным ключом.

Некоторые сети раскрывают публичный ключ только при расходовании средств, тогда как в других публичные ключи аккаунтов доступны напрямую.

Приватные ключи необходимо генерировать с помощью надежного генератора случайных чисел и тщательно хранить.

Слабый, предсказуемый, повторно используемый или раскрытый ключ может свести на нет защиту, обеспечиваемую надежным алгоритмом подписи.

Криптографические хеш-функции в цифровых подписях

Криптографическая хеш-функция преобразует данные практически любой длины в выходное значение фиксированной длины.

Даже небольшое изменение входных данных должно приводить к существенно отличающемуся дайджесту.

Системы цифровых подписей часто подписывают хеш сообщения, а не обрабатывают все исходное сообщение непосредственно в рамках операции подписания.

Это повышает эффективность и создает значение фиксированного размера для алгоритма подписи.

Хеш-функция должна быть устойчива к попыткам найти два разных сообщения с одинаковым значимым дайджестом.

Если бы злоумышленник мог создать вредоносное сообщение с тем же дайджестом, что и у одобренного сообщения, он мог бы попытаться повторно использовать подпись.

Поэтому в протоколах блокчейна задаются конкретные правила хеширования и сериализации, чтобы все проверяющие получали одинаковое значение.

ECDSA

Алгоритм цифровой подписи на эллиптических кривых, обычно называемый ECDSA, широко используется для подписания транзакций с криптовалютой.

ECDSA использует математику эллиптических кривых, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности при относительно небольших размерах ключей и подписей.

В нескольких блокчейн-системах ECDSA применяется с эллиптической кривой secp256k1.

В документации по транзакциям Bitcoin описано использование ECDSA с secp256k1 для традиционной авторизации транзакций.

Для создания подписи ECDSA требуется уникальное секретное значение, которое часто называют nonce.

Повторное использование nonce для разных сообщений или его предсказуемая генерация может раскрыть приватный ключ.

В надежных кошельках может использоваться детерминированная генерация nonce, чтобы снизить зависимость от нового случайного значения для каждой подписи.

Кроме того, реализации ECDSA должны применять правила проверки формата подписи и диапазонов значений, чтобы избежать податливости подписей или расхождений при проверке.

Подписи Schnorr

Подписи Schnorr — еще один тип подписи на эллиптических кривых, используемый в криптовалютах.

Они отличаются относительно простой математической структурой и полезными возможностями объединения.

В BIP 340 определены 64-байтовые подписи Schnorr на кривой secp256k1 для транзакций Bitcoin, совместимых с Taproot.

Подписи Schnorr могут поддерживать продвинутые схемы мультиподписи, в которых несколько участников совместно создают одну подпись.

При правильной разработке протокола итоговая агрегированная подпись может выглядеть как обычная подпись одного участника.

Это может повысить эффективность транзакций и сделать некоторые сложные схемы расходования средств менее очевидными в общедоступных данных блокчейна.

Для агрегирования подписей необходим тщательно проверенный протокол: простая попытка объединить ключи или подписи может создать уязвимости.

EdDSA и Ed25519

EdDSA — это семейство цифровых подписей, разработанное для высокой производительности и снижения риска ряда распространенных ошибок реализации.

Ed25519 — это широко используемая конфигурация EdDSA на основе кривой Edwards25519.

Некоторые криптовалютные сети и кошельки используют Ed25519 для подтверждения транзакций, операций валидаторов или ключей идентификации.

В EdDSA обычно применяется детерминированное подписание, а не новый случайный nonce для каждой подписи.

Это может снизить риск, связанный со слабой генерацией случайных чисел.

Тем не менее необходима надежная реализация: боковые атаки, раскрытие исходных данных, неправильные правила проверки и ошибки программного обеспечения могут скомпрометировать систему.

В спецификации IETF для EdDSA определены процедуры подписания для Ed25519 и родственных алгоритмов.

Подписи BLS

Подписи Boneh–Lynn–Shacham, обычно называемые подписями BLS, разработаны с учетом эффективного агрегирования.

При соблюдении соответствующих условий множество отдельных подписей BLS можно объединить в одну компактную агрегированную подпись.

Это может сократить объем данных, необходимых для проверки подписей большого количества валидаторов в блокчейне.

В консенсусе Ethereum на основе Proof of Stake для подписания предложений блоков и аттестаций используются ключи валидаторов BLS.

В официальной документации по ключам валидаторов описаны функции ключей подписания валидаторов и учетных данных для вывода средств.

Подписи BLS отличаются от подписей ECDSA, обычно используемых для стандартных внешних аккаунтов Ethereum.

Поэтому блокчейн может применять разные схемы подписания для пользовательских транзакций и операций консенсуса.

Подписи смарт-контрактов

Аккаунт, управляемый обычным пользователем, подписывает данные с помощью приватного ключа.

У аккаунта на основе смарт-контракта не обязательно есть приватный ключ, непосредственно связанный с адресом контракта.

Вместо этого контракт может содержать программируемые правила, определяющие действительность предполагаемой подписи или авторизации.

Согласно этим правилам могут требоваться подписи нескольких владельцев, аппаратный ключ, Passkey, лимиты расходов, доверенные лица для восстановления или другой контракт.

В ERC-1271 определен стандартный способ, с помощью которого смарт-контракт может сообщить, действительна ли подпись от имени аккаунта, контролируемого этим контрактом.

Это позволяет приложениям поддерживать смарт-кошельки и аккаунты с мультиподписью, а не принимать только стандартные подписи с одним ключом.

Действительность подписи смарт-контракта может измениться при смене владельцев, правил или реализации аккаунта.

Поэтому приложение должно использовать правильный способ проверки с учетом контракта, а не предполагать, что любую подпись можно связать с одним постоянным публичным ключом.

Подписание типизированных структурированных данных

В ранних интерфейсах подписания в кошельках пользователям иногда показывались нечитаемые шестнадцатеричные данные.

Эту практику обычно называют слепым подписанием: пользователь может не понимать, какие именно полномочия предоставляет подпись.

Типизированные структурированные данные позволяют кошельку нагляднее представить такие поля, как получатель, токен, сумма, крайний срок, nonce, сеть и проверяющий контракт.

В EIP-712 определена схема хеширования и подписания типизированных структурированных данных.

Стандарт включает сведения о домене, которые помогают разделять подписи, предназначенные для разных приложений, контрактов или сетей.

EIP-712 сам по себе не обеспечивает полную защиту от повторного воспроизведения подписи. Поэтому приложения должны включать и проверять соответствующие nonce, сроки действия, идентификаторы сетей и правила конкретных контрактов.

Удобочитаемый формат повышает безопасность пользователя только в том случае, если кошелек правильно декодирует и отображает подписываемые данные.

Атаки повторного воспроизведения

Атака повторного воспроизведения происходит, когда действительную подпись используют в контексте, не предусмотренном подписывающим.

Например, авторизацию для одной транзакции могут отправить несколько раз, если приложение не отслеживает, что она уже использована.

Подпись, созданную для одного блокчейна, также могут повторно использовать в другой совместимой сети, если подписанное сообщение не указывает нужную сеть.

Для защиты от повторного воспроизведения могут использоваться nonce, порядковый номер аккаунта, уникальный идентификатор ордера, срок действия, идентификатор сети, адрес контракта или разделитель домена.

Проверяющая сторона должна проверять и применять поле, обеспечивающее такую защиту.

Если приложение позволяет многократно использовать nonce, само его наличие в сообщении ничего не меняет.

Податливость подписей

Податливость подписи возникает, когда действительную подпись или подписанную транзакцию можно преобразовать в другое действительное представление без доступа к приватному ключу.

Измененная транзакция может выполнять то же экономическое действие, но иметь другой идентификатор.

Это может создать проблемы для программного обеспечения, которое исходит из того, что идентификатор транзакции не изменится до подтверждения.

Чтобы снизить податливость, в протоколах криптовалют могут применяться канонические правила подписи, ограниченные значения или измененные структуры транзакций.

Податливость не обязательно позволяет злоумышленнику перенаправить средства, поскольку изменение защищенных полей транзакции должно сделать подпись недействительной.

Точные последствия зависят от того, какие части транзакции можно изменить и как связанные системы отслеживают ее.

Авторизация с мультиподписью

Для перевода средств в схеме с мультиподписью требуется подписать транзакцию несколькими авторизованными ключами.

Например, при правиле «два из трех» транзакцию могут подтвердить любые два ключа из трех.

Это может снизить риск полной утраты средств из-за потери или кражи одного ключа.

Системы с мультиподписью часто используют для казначейств организаций, совместного хранения активов, планирования наследования и кошельков с крупными суммами.

Правило может применяться непосредственно скриптом блокчейна или смарт-контрактом.

Некоторые схемы публикуют несколько отдельных подписей, тогда как системы пороговых и агрегированных подписей позволяют получить более компактный результат.

Безопасность кошелька с мультиподписью зависит от независимого хранения ключей и правильно спланированной процедуры восстановления.

Если все ключи подписантов хранятся на одном скомпрометированном устройстве, значительная часть предполагаемой защиты теряется.

Пороговые подписи и многосторонние вычисления

Системы пороговых подписей распределяют полномочия на подписание между несколькими сторонами или устройствами.

Участники совместно создают действительную подпись, не собирая полный приватный ключ в одном месте при обычной работе системы.

Для подтверждения транзакции может требоваться минимальное число участников — порог.

В зависимости от протокола итоговая подпись может выглядеть как обычная подпись, созданная одним публичным ключом.

Многосторонние вычисления могут поддерживать хранение активов организациями, распределенное восстановление кошелька и правила, позволяющие избежать постоянной единой точки отказа.

Такие системы усложняют протокол, требуют связи между участниками, создают риски реализации и зависят от безопасности используемых устройств.

Пороговое подписание не гарантирует децентрализации: одна компания все еще может контролировать достаточно долей для подтверждения транзакций.

Цифровые подписи в консенсусе Proof of Stake

Валидаторы Proof of Stake используют цифровые подписи для подтверждения сообщений консенсуса.

Валидатор может подписывать предложения блоков, аттестации, голоса, контрольные точки или другие сообщения, предусмотренные конкретной сетью.

Другие валидаторы проверяют подписи, прежде чем принять сообщения как действительные.

Подпись связывает действие в рамках консенсуса с зарегистрированным ключом валидатора.

В некоторых сетях валидаторов наказывают за подписание противоречащих друг другу сообщений или нарушение правил консенсуса.

Наказанием может стать потеря части застейканной криптовалюты валидатора.

Ключи подписания валидаторов часто должны оставаться онлайн, чтобы они могли выполнять задачи, требующие своевременного выполнения.

Ключи для вывода средств или управления ими можно хранить отдельно, чтобы снизить финансовые последствия компрометации онлайн-ключа подписания.

Цифровые подписи и подтверждение контроля над кошельком

Пользователь может подписать сообщение-запрос, чтобы подтвердить контроль над адресом криптовалюты без перевода средств.

Проверяющая сторона создает уникальное сообщение и просит кошелек подписать его.

Затем проверяющая сторона определяет, действительна ли подпись для ожидаемого публичного ключа или аккаунта.

В запрос следует включить уникальный nonce, название сервиса, отметку времени и четкое указание цели.

Повторно использованный или расплывчатый запрос может позволить злоумышленнику применить подпись в другом контексте.

Подтверждение контроля над кошельком доказывает доступ к полномочиям на подписание в конкретный момент времени.

Без дополнительных доказательств оно не подтверждает юридическое имя пользователя, постоянное владение, историю аккаунта или исключительный контроль над ним.

Разрешения токенов и офчейн-авторизация

Некоторые токены позволяют владельцу подписать разрешение, которое другое лицо затем отправляет в блокчейн.

Благодаря этому можно разрешить расходование токенов без предварительной отправки владельцем отдельной транзакции подтверждения.

В подписанном разрешении могут указываться адрес тратящей стороны, сумма, nonce, крайний срок, контракт токена и сеть.

Такая схема позволяет сократить число шагов транзакции и дать другой стороне возможность оплатить комиссию сети.

Она также создает риск фишинга: пользователь может неосознанно подписать разрешение на расходование токенов вредоносным адресом.

Отсутствие немедленной ончейн-транзакции не делает подпись финансово безвредной.

Перед подписанием проверьте разрешенную сумму, уполномоченного получателя средств, срок действия и предполагаемый контракт.

Аппаратные кошельки и понятное подписание

Аппаратный кошелек предназначен для хранения приватных ключей в специальном устройстве для подписания.

Подключенный телефон или компьютер подготавливает транзакцию, а аппаратное устройство подписывает ее после подтверждения пользователем.

Пользователю следует проверять адрес назначения, сумму, сеть и действие на надежном экране аппаратного устройства.

Вредоносное ПО на подключенном компьютере может показывать одну транзакцию, но передавать устройству для подписания другие данные.

Понятное подписание предполагает отображение важной информации о транзакции в удобочитаемом виде до подтверждения.

При слепом подписании пользователь подтверждает данные, которые устройство не может полностью интерпретировать.

Слепое подписание повышает риск подтверждения скрытых разрешений на токены, переводов активов или вызовов смарт-контрактов.

Аппаратный кошелек не защитит пользователя, который сознательно подтвердит вредоносную, но правильно отображенную транзакцию.

Риски безопасности цифровых подписей

Безопасность цифровой подписи зависит не только от математического алгоритма.

Даже надежный алгоритм может оказаться бесполезным, если приватный ключ украден, предсказуемо сгенерирован, сохранен вредоносным ПО или раскрыт через поддельный кошелек.

Ошибки реализации могут раскрывать секретную информацию через время выполнения, энергопотребление, поведение памяти и другие побочные каналы.

Пользователей также могут обманом заставить подписать вредоносные данные с помощью фишинга или вводящих в заблуждение интерфейсов.

Скомпрометированное обновление программного обеспечения может подменить адрес назначения на экране или незаметно экспортировать ключи.

Кошельки на основе смарт-контрактов создают дополнительные риски, связанные с ошибками контрактов, полномочиями на обновление, модулями восстановления и внешними зависимостями.

Цифровые подписи доказывают, что правило авторизации было выполнено, но не то, что подписывающий понял последствия.

Постквантовые цифровые подписи

Многие широко используемые схемы подписания в криптовалютах основаны на математических задачах, которые могут оказаться уязвимы для достаточно мощных квантовых компьютеров.

Крупномасштабные отказоустойчивые квантовые компьютеры, способные взломать эти системы, пока не созданы, однако планирование перехода может занять много лет.

В августе 2024 года NIST утвердил FIPS 204 для ML-DSA — стандарт цифровых подписей на основе модульных решеток, предназначенный для защиты от квантовых атак.

NIST также утвердил FIPS 205 для SLH-DSA — стандарт цифровых подписей на основе безсостоянийных хеш-функций.

По состоянию на июль 2026 года эти стандарты не означают, что существующие криптовалютные сети автоматически заменили используемые ими алгоритмы подписи.

Для перехода на постквантовые решения могут потребоваться новые форматы адресов, более длинные подписи, обновления протоколов, поддержка кошельков, изменения аппаратного обеспечения и процедуры перевода средств со старых ключей.

Сообществам блокчейнов также необходимо рассмотреть способы защиты публичных ключей, раскрытых в классических системах, если квантовые технологии станут практически применимыми.

Как проверить цифровую подпись

Для проверки подписи нужны исходные подписанные данные, сама подпись, соответствующий публичный ключ или аккаунт и правильный алгоритм.

Проверяющая сторона воссоздает необходимый хеш или закодированное сообщение в соответствии с протоколом.

Затем алгоритм проверки определяет, является ли подпись математически действительной для этих данных и публичного ключа.

Успешная проверка означает, что подпись соответствует предоставленным ключу и сообщению.

Она не доказывает, что программное обеспечение, отображающее сообщение, не является вредоносным или что публичный ключ принадлежит конкретному человеку.

Проверку могут выполнять узлы блокчейна, программное обеспечение кошелька, смарт-контракты, инструменты командной строки или специализированные криптографические библиотеки.

Разработчикам следует использовать проверенные библиотеки, а не реализовывать алгоритмы подписи с нуля без соответствующей экспертной квалификации.

Как безопасно подписывать транзакции с криптовалютой

Используйте программное обеспечение кошелька из проверенного источника и своевременно обновляйте операционную систему устройства.

Проверьте выбранный блокчейн: похожие адреса и активы могут существовать в разных сетях.

Убедитесь в правильности полного адреса назначения на надежном экране.

Перед подписанием проверьте сумму, токен, комиссию, контракт, адрес тратящей стороны, nonce и срок действия.

Отклоняйте запросы с непонятными шестнадцатеричными данными или действиями, отличающимися от ожидаемых.

Для тестирования незнакомых децентрализованных приложений используйте отдельный кошелек с небольшой суммой.

Храните средства на долгосрочное хранение отдельно от кошельков, используемых для частого взаимодействия со смарт-контрактами.

Никогда не вводите приватный ключ или фразу восстановления на сайте, который утверждает, что эта информация нужна для проверки подписи.

Надежной проверяющей стороне нужен публичный ключ или адрес, а не секретные данные, необходимые для создания новых подписей.

Преимущества цифровых подписей

Цифровые подписи позволяют децентрализованным сетям проверять авторизацию транзакций без центрального платежного администратора.

Они защищают целостность подписанных данных: несанкционированные изменения делают подпись недействительной.

Подписи можно проверять публично, не раскрывая приватный ключ.

Они поддерживают самостоятельное хранение, кошельки с мультиподписью, консенсус валидаторов, офчейн-ордера, децентрализованную аутентификацию и разрешения смарт-контрактов.

Программное обеспечение может автоматически проверять их в любой точке мира.

Кроме того, они предоставляют убедительные доказательства того, что конкретный криптографический ключ авторизовал определенные данные.

Ограничения цифровых подписей

Цифровая подпись доказывает контроль над ключом, а не личность подписавшего или его намерения.

Она не может помешать пользователю подтвердить мошенническую транзакцию.

Она не позволяет восстановить криптовалюту после утраты приватного ключа.

Подпись не шифрует подписанную информацию и не обеспечивает конфиденциальность публичных транзакций в блокчейне.

Украденный ключ позволяет создавать действительные подписи, неотличимые от подписей законного пользователя.

По мере развития криптографических исследований и вычислительных возможностей алгоритмы подписи также могут потребовать обновления.

Для обеспечения юридической неотказуемости могут потребоваться надежная привязка личности к ключу, безопасное управление ключами, временные отметки, соответствующие правила и доказательства того, что ключ не был скомпрометирован.

Часто задаваемые вопросы

Что такое цифровая подпись простыми словами?

Цифровая подпись — это математическое доказательство того, что конкретный приватный ключ авторизовал транзакцию или сообщение и что подписанные данные не изменились после этого.

Как цифровые подписи используются в криптовалюте?

Они подтверждают транзакции, доказывают контроль над аккаунтами кошельков, позволяют одобрять действия смарт-контрактов и подписывать офчейн-сообщения, а также поддерживают консенсус блокчейна.

Раскрывает ли цифровая подпись приватный ключ?

При правильной реализации цифровая подпись не раскрывает приватный ключ, однако слабые алгоритмы, повторное использование nonce, ошибки программного обеспечения или атаки по побочным каналам могут раскрыть секретную информацию.

Может ли любой человек проверить цифровую подпись?

Обычно любой желающий может проверить подпись, если у него есть необходимый публичный ключ, подписанные данные и программное обеспечение для проверки.

Доказывает ли действительная подпись личность человека?

Она подтверждает контроль над соответствующим ключом для подписания, но для связи ключа с подтвержденной юридической личностью нужны дополнительные доказательства.

Является ли цифровая подпись адресом кошелька?

Нет. Адрес идентифицирует аккаунт или условие расходования средств, а подпись подтверждает конкретные данные с помощью необходимых полномочий на подписание.

Является ли цифровая подпись приватным ключом?

Нет. Приватный ключ создает подписи, а каждая подпись представляет собой результат, связанный с конкретным сообщением или транзакцией.

Можно ли повторно использовать одну и ту же цифровую подпись?

Если в приложении нет защиты от повторного воспроизведения, подпись может быть использована повторно. Поэтому в надежных системах применяются nonce, сроки действия, идентификаторы сетей или уникальные домены сообщений.

Можно ли подделать цифровую подпись?

При использовании надежной подписи ее подделка без приватного ключа должна быть практически невозможной с вычислительной точки зрения, однако слабые ключи и ошибки реализации могут сделать подделку или восстановление ключа возможными.

Что такое ECDSA?

ECDSA — это алгоритм цифровой подписи на эллиптических кривых, широко используемый для подтверждения транзакций с криптовалютой.

Что такое подпись Schnorr?

Подпись Schnorr — это подпись на эллиптической кривой с простой математической структурой и полезными возможностями агрегирования.

Что такое Ed25519?

Ed25519 — это широко используемая конфигурация подписи EdDSA, разработанная для высокого уровня безопасности, эффективной работы и детерминированного подписания.

Что такое подпись BLS?

Подпись BLS поддерживает эффективное агрегирование и используется в некоторых системах консенсуса Proof of Stake.

Что такое подписание сообщений?

Подписание сообщений позволяет кошельку подтвердить контроль над адресом или авторизовать офчейн-данные без обязательной немедленной отправки транзакции в блокчейн.

Можно ли украсть криптовалюту с помощью подписания сообщения?

Вредоносное сообщение может разрешить расходование токенов, выставление ордера или другое ценное действие, поэтому каждый запрос на подпись необходимо тщательно проверять.

Что такое слепое подписание?

Слепое подписание происходит, когда пользователь подтверждает данные, которые кошелек не может отобразить в понятной и удобочитаемой форме.

Что такое проверка цифровой подписи?

Проверка подписи — это процесс, в ходе которого с помощью публичного ключа и алгоритма определяют, является ли подпись действительной для конкретных данных.

Что такое атака повторного воспроизведения?

При атаке повторного воспроизведения действительную подписанную авторизацию повторно используют в непредусмотренной транзакции, приложении или контексте другого блокчейна.

Что такое податливость подписи?

Податливость подписи — это возможность преобразовать подпись или подписанную транзакцию в другое действительное представление, не получая приватный ключ.

Используют ли цифровые подписи кошельки с мультиподписью?

Да. Для подтверждения транзакции таким кошелькам требуется заданное количество действительных подписей или долей подписи.

Может ли смарт-контракт создать цифровую подпись?

Смарт-контракт обычно не хранит приватный ключ, но может применять программируемые правила, чтобы определять действительность подписи от имени аккаунта контракта.

Имеют ли цифровые подписи юридическую силу?

Юридическая сила зависит от юрисдикции, доказательств личности, подписанного содержимого, соглашения, безопасности ключа и применимых законов об электронных подписях.

Устойчивы ли цифровые подписи к квантовым атакам?

Многие современные схемы подписания в криптовалютах не считаются устойчивыми к достаточно мощным квантовым компьютерам, тогда как новые стандарты, например ML-DSA и SLH-DSA, разработаны с учетом постквантовой безопасности.

Можно ли изменить транзакцию в блокчейне после подписания?

Изменение защищенного подписью поля обычно делает подпись недействительной, хотя специальные режимы подписания могут оставлять отдельные поля изменяемыми.

Может ли подпись отменить выполненную транзакцию с криптовалютой?

Нет. Новая подпись может подтвердить новую транзакцию для возврата средств, но обычно она не стирает и не отменяет ранее подтвержденный перевод в блокчейне.

Почему пользователям следует проверять сведения на экране аппаратного кошелька?

Подключенный компьютер может быть скомпрометирован, тогда как на надежном экране аппаратного кошелька отображаются данные, которые устройство действительно должно подписать.

Заключение

Цифровая подпись — это базовая технология криптовалют, которая подтверждает криптографическую авторизацию и защищает целостность подписанных данных транзакции или сообщения.

Она позволяет узлам блокчейна проверить, что действие подтверждено необходимым приватным ключом или программируемыми правилами подписания, не раскрывая сам приватный ключ.

В зависимости от требований к транзакциям и консенсусу криптовалютные сети используют разные схемы подписи, включая ECDSA, Schnorr, EdDSA и BLS.

Цифровые подписи поддерживают платежи через кошельки, разрешения смарт-контрактов, офчейн-ордера, подтверждение контроля над адресами, хранение активов с мультиподписью, голосование валидаторов и децентрализованную аутентификацию.

Однако математически действительная подпись не доказывает, что подписавший понял действие или что транзакция безопасна.

Кража приватных ключей, фишинг, слепое подписание, атаки повторного воспроизведения, ненадежная генерация nonce, ошибки смарт-контрактов и вводящие в заблуждение интерфейсы кошельков могут привести к потерям даже при действительных подписях.

Перед подтверждением подписи пользователям следует проверить каждый адрес назначения, сумму, сеть, контракт, разрешения, nonce и срок действия.

Никогда не сообщайте приватные ключи и фразы восстановления тем, кто утверждает, что секретная информация необходима для проверки подписи.

По мере развития постквантовых стандартов блокчейн-сетям также придется оценивать способы обновления существующих систем подписания без нарушения владения активами и доступа к ним.

Цифровые подписи делают возможными децентрализованные транзакции с криптовалютой, однако их безопасность в конечном счете зависит от надежной криптографии, правильной реализации, безопасного управления ключами и осознанного подтверждения операций пользователями.