Las firmas Schnorr mejoran la privacidad y la escalabilidad de Bitcoin

El problema con la escalabilidad de Bitcoin es bien conocido. Con el aumento en el número de transacciones, la red se obstruye y hay un aumento en los tiempos de espera y las tarifas. Una de las soluciones podrían ser las llamadas firmas Schnorr.

Por razones de seguridad, Bitcoin se ha diseñado para extraer un bloque cada 10 minutos en promedio y, por las mismas razones, se decidió no aumentar el tamaño del bloque, lo que comprometería la descentralización de la red. Los esfuerzos de los desarrolladores se centran principalmente en aplicaciones que permanecen ancladas a la cadena de bloques pero que la usan lo menos posible, Lightning Network opera de manera similar.

Para mantener el tamaño original de los bloques, es necesario trabajar para optimizar el espacio disponible, así como optimizar los datos ingresados. Existen numerosos estudios que trabajan para resolver la escalabilidad en cadena .

Firmas Schnorr

Un proyecto muy interesante, ahora en una etapa avanzada (también gracias a la adopción de SegWit) se llama esquema de firma Schnorr, que tiene como objetivo optimizar el espacio ocupado por las firmas en los bloques .

Obviamente, se requieren firmas para transacciones exitosas, que desafortunadamente ocupan mucho espacio en los bloques. Esto se vuelve particularmente problemático cuando se ejecutan múltiples transacciones desde varias direcciones hacia una sola, ya que cada una de estas transacciones requiere su propia firma.

El espacio utilizado por los datos de la firma aumenta el tamaño de las transacciones y, por lo tanto, los honorarios a pagar a los mineros.

Bitcoin actualmente usa un esquema de firma llamado ECDSA para autorizar transacciones. El esquema de firma Schnorr ya se conoce, pero nunca se ha utilizado debido a razones de patentes. Este esquema tiene una estructura algebraica más simple que ECDSA y, por lo tanto, permite mejoras tales como firmas múltiples compactas. 

Se estima que esta actualización del protocolo puede reducir el uso del espacio de almacenamiento de blockchain y el ancho de banda de la red en al menos un 25%. En esencia, habría una gran ganancia de eficiencia.

Ventajas para el protocolo Bitcoin

También es posible establecer que cierto Bitcoin solo se puede gastar si los participantes están de acuerdo entre sí, gracias a un mecanismo llamado firmas múltiples. La implementación actual simplemente consiste en encadenar las firmas de diferentes personas.

Con las firmas múltiples de Schnorr es posible comprimir las firmas de todos los participantes en una sola firma. Esto permite tener una gran ventaja en términos de espacio. También es posible autorizar todas las salidas con una sola firma.

Las ventajas en términos de privacidad

Para las firmas múltiples que involucran a varios participantes, es posible agregar las claves públicas en una sola clave. La clave es indistinguible de una clave pública clásica. Esto hace que sea imposible determinar si el gasto de un bitcoin dado ha sido autorizado por una sola persona o por varias personas. Este nuevo método puede permitir que múltiples signatarios fusionen sus firmas en una sola. Esto se traduce en importantes ahorros de espacio y una mayor confidencialidad.

Todavía hay numerosos estudios y pruebas que se llevarán a cabo con este nuevo modelo de firmas. Cuando todo esté listo, seguramente se compilará una BIP (Propuesta de mejora de Bitcoin). Se espera un gran consenso de la comunidad y la adopción tendrá lugar a través de una bifurcación suave. Schnorr es solo una de las muchas implementaciones destinadas a mejorar la privacidad, escalabilidad y confidencialidad de Bitcoin . Pronto, también habrá otras soluciones.