Cointime

扫码下载App
iOS & Android

详解新公链Sui密码学:密钥对、签名和哈希函数的灵活性

VC

Sui 在设计底层技术时考虑到了密码学的灵活性。该系统支持多种密码算法和cryptography primitives(密码原语),并可以在它们之间快速切换。开发人员不仅可以为系统选择同类最佳的best-of-breed cryptography(公开密钥密码体系),还可以实施最新的algorithms(可用算法)。

Sui 在一个统一的类型别名或整个存储库共享的枚举包装器下定义其cryptography primitives(密码学原语),例如公钥、签名、聚合签名和哈希函数。对这些原语进行更改会影响应用程序的所有组件。开发人员可以快速更新应用程序密码并确保统一的安全性。

目前Sui 通过执行交易端点支持以下用户交易签名方案:

1.Pure Ed25519

2.Secp256k1 ECDSA

用户账户密钥对的接口实现

下面是 Sui 中密钥对表示的Demo。扩展到新的签名方案非常简单:

1.把它添加到 enum(枚举类)

2.实现fastcrypto库中定义的 KeyPair trait

用户签名通过扩展一个额外的 1 字节标志来序列化,该标志标识关联的签名方案。尽管Sui团队考虑过使用Multiformats(用于自描述数据的协议),但其可变标志长度的性质使得序列化存在问题。相反,Sui采用了单字节零起始标志模型。签名方案及其对应的标志定义如下:

当用户提交签名交易时,交易执行指定以下参数:

  1. BSC(Binary Canonical Serialization)序列化transaction bytes 为Base64
  2. Signature scheme flag(签名方案标识),可以传参为“ed25519”或“secp256k1”
  3. 公钥的Base64格式
  4. 其scheme对应的签名的Base64

如下代码是执行已签名的交易,curl 如果成功则返回证书和交易结果。

如下代码展示了 Sui 的全节点如何将 API 请求字段组装成序列化签名flag || signature || pubkey并在执行前进行验证检查。

Sui支持不同的签名方案的缘由剖析

使用 secp256k1 椭圆曲线的 ECDSA 被比特币、以太坊和其他加密货币广泛采用。用户可能更喜欢这种签名方案,因为他们想利用现有的钱包和托管密钥管理工具,例如阈值签名(国内密码学中的 翻译为“门限密码体系的门限签名”)和多签。此外,它与云基础设施和硬件安全模块(常见的如密码机 uk 硬件钱包等)具有更好的兼容性,同时支持从消息和签名负载中恢复公钥。

同时,Ed25519 是一种更现代的签名方案,具有确定性快速签名和简化数学的特点。虽然 Typescript SDK 支持这两种签名方案。但是Sui还是选择 Ed25519 作为推荐的 Sui 钱包算法。

因为Sui 支持不同签名方案,在后面使用secp256r1曲线(也称为 NIST-P256)添加诸如 ECDSA 之类的方案将花费很少的精力,这条曲线目前是原生手机和未来密码学中都要支持的一条曲线,也是目前社区一个普遍要求的功能。

对这种灵活的签名方案支持还使 Sui 系统与不安全的空签名方案进行基准测试。对于像 Sui 这样的快速执行系统,并行设计签名和验证也发生在事务级别,而不仅仅是区块层,加密灵活性让Sui Check出加密操作给系统带来的开销。这些基准测试结果已经能够为Sui提供识别瓶颈和优化方向。

授权密钥对

Authority on Sui(验证者集合)持有三个不同的密钥对:

  • Protocol keypair 协议密钥对
  • Account keypair 帐户密钥对
  • Network keypair 网络密钥对

Protocol keypair 协议密钥对

如果用户签名的交易经过验证,协议密钥对会提供授权签名。当为用户交易提供签名的权力机构的占比超过所需的三分之二门槛时,Sui 将执行交易。目前选择 BLS12381 方案来快速验证给定数量的授权机构的聚合签名。特别是决定使用 minSig BLS 模式,根据该模式,每个单独的公钥为 96 字节,而签名为 48 字节。后者很重要,因为通常验证者在每个纪元开始时注册一次他们的密钥,然后他们不断地签署交易;因此Sui优化了最小签名大小。

注意!使用 BLS 方案,可以聚合独立签名,从而产生单个 BLS 签名有效负载。Sui还将聚合签名与bitmap(位图)一起表示签名的验证器。这有效地将当局的签名大小从(2f + 1) × BLS_sig大小减少到只有一个BLS_sig有效负载,这反过来具有网络开销优势,可以独立于验证器集大小的压缩交易证书。

密钥材料类型别名集中在整个存储库使用的单个位置。事实上,仅通过changing the alias(更改别名)(对聚合签名代码中对的alias参数序列化传参时候修改)就将协议密钥的 Sui 从 Ed25519 切换到了 BLS12381。

为了解决 BLS12381 聚合签名的潜在恶意密钥攻击,在权限注册期间使用密钥知识证明 (KOSK )。当授权机构请求添加到验证器集时,将提交并验证所有权证明。校验协议密钥 kosk || protocol public key || sui address。与大多数标准不同,Sui的知识证明方案也提交到地址,这提供了额外的保护,防止来自另一个恶意验证器的验证器的BLS密钥被恶意重用。

聚合签名在两种情况下很有用:

  • 当仲裁驱动程序从多个授权机构返回的SignedTransaction形成CertifiedTransaction时
  • 当权限形成SignedCheckpointSummary时,每个权限都会对检查点内容进行签名

Account keypair 帐户密钥对

监管机构用来接收质押奖励付款的账户由账户密钥对保护,使用 Ed25519 作为签名方案。

Network keypair 网络密钥对

私钥用于执行QUIC对Narwhal primary 及其 worker 网络接口所需的TLS握手。公钥用于验证节点 ID,Ed25519 用作签名方案。

哈希和编码灵活性

目前,Sui 的默认哈希函数是 sha3256,正在运行基准测试以与 sha256 和 blake2/blake3 系列进行比较。为了支持编码灵活性,Base64和Hex在fastcrypto中定义了一个编码特性,作为一个包装器base64ct::Base64和 hex 及其定制的序列化和验证。值得注意的是,选择了base64ctcrate 而不是最流行的 base64 Rust crate,因为 a) 它是恒定时间 b) 明确拒绝损坏的编码以防止解码时的延展性攻击。Sui的研究团队成员最近报告了大多数 base64 解码器库中令人惊讶的延展性问题,获得了AsiaCCS 2022 最佳Poster奖,这是密码学和安全领域的重要会议之一。

下面的代码片段显示了如何在fastcrypto中实现包装器结构:

加密灵活性顺应密码学趋势

凭借在密钥对、签名和哈希函数方面的加密的灵活性,Sui 在库选择、基础签名方案、编码和哈希函数方面非常便捷。这不仅允许 Sui 在库有发现漏洞或某种方案有bug的情况下快速升级,还允许根据选择的cryptography primitives(密码学原语)作为参数对整个系统进行基准测试。

评论

所有评论

推荐阅读

  • 美参议院批准凯文·沃什出任美联储主席

    5月14日,美国参议院以54票对45票通过确认沃什出任美联储主席。参议院此前已于12日批准沃什担任美联储理事,为期14年。随着13日主席任命获得通过,沃什将在完成白宫相关签署程序后正式履职,接替任期将于本周五(5月15日)结束的现任主席鲍威尔。不过,鲍威尔预计仍将继续留任美联储理事。此次投票是历史上党派分歧最严重的一次:仅有一位民主党人——宾夕法尼亚州参议员约翰·费特曼——与共和党多数派一同投了赞成票。

  • 英伟达股价续创记录新高 总市值达到5.5万亿美元

    5月13日电,美股盘初,英伟达股价上涨2.85%,报227.080美元/股,续创记录新高,总市值报5.50万亿美元。

  • BTC跌破80000美元

    行情显示,BTC跌破80000美元,现报79998.07美元,24小时跌幅达到1.06%,行情波动较大,请做好风险控制。

  • 美国总统特朗普将抵达北京

    5月13日傍晚,美国总统特朗普乘专机将抵达北京。

  • OG Agent 全球启动大会(深圳站)圆满落幕:智算时代正式开启

    2026年5月13日,由 Ju.com 与 Nivex 联合主办的 AI 意图驱动引擎 「智能交易意图觉醒: OG Agent 全球启动大会」于今日在在杭州、重庆、深圳三城同时圆满闭幕。本次盛会汇聚全球区块链精英与生态领主,共同见证 Web 4.0 时代 AI 交易的里程碑时刻。

  • OG Agent 全球启动大会举行圆桌论坛,就《Web 4.0 时代:AI 意图交易的基于、挑战与未来方向》主题展开讨论

    2026年5月13日,由 Ju.com 与 Nivex 联合主办的 AI 意图驱动引擎 「智能交易意图觉醒: OG Agent 全球启动大会」于今日在在杭州、重庆、深圳三城同时拉开帷幕,此次三城联动,标志着 OG Agent 所蕴含的巨大 AI 动能深受用户青睐。活动期间,区块链商业博主 Michael、香港国际投资总会执行董事 Annetta、Mblock 投研基金创始人 Louis、大湾区上市联盟主席 Alex 就《Web 4.0 时代:AI 意图交易的基于、挑战与未来方向》主题展开讨论。

  • 先进的 Web4.0 智能意图 AI 大模型 OG Agent 正式完成全球发布和生态启动

    2026年5月13日,由 Ju.com 与 Nivex 联合主办的 AI 意图驱动引擎 「智能交易意图觉醒: OG Agent 全球启动大会」于今日在在杭州、重庆、深圳三城同时拉开帷幕,此次三城联动,标志着 OG Agent 所蕴含的巨大 AI 动能深受用户青睐。包括 Ju.com CEOSammi、OG Agent 国际生态大使 Becky、OG Agent 韩国市场领袖 Jacob、世界人工智能组织首席科学家郑晓军等参会嘉宾,以及8 位重要嘉宾,和上千名参与者共同见证了OG Agent 的全球发布和生态启动。

  • 美国SEC:纽交所代币化证券提案已正式生效

    5月12日美国SEC官网发布文件,详细说明了纽交所之前提交的代币化证券的规则修订提案,并表示纽交所代币化证券提案已自动正式生效。2026年5月1日纽交所提交本次规则变更申请,并于5月12日由美国SEC发布公告。根据美国SEC的规定,只要拟议规则变更的不会显著影响投资者保护或公共利益,不会对竞争造成任何显著负担,则其在提交之日起30天后(或SEC指定的更短时间)自动生效。

  • 世界人工智能组织首席科学家郑晓军:普通人在 AI 时代,最重要的就是抓住 AI 机遇,获得收益

    2026年5月13日,由 Ju.com 与 Nivex 联合主办的 AI 意图驱动引擎 「智能交易意图觉醒: OG Agent 全球启动大会」于今日在在杭州、重庆、深圳三城同时拉开帷幕,此次三城联动,标志着 OG Agent 所蕴含的巨大 AI 动能深受用户青睐。活动期间,世界人工智能组织首席科学家郑晓军发表《Global AI DAO》主题演讲,郑晓军表示,普通人在 AI 时代,最重要的就是抓住 AI 机遇,获得收益。目前总结有几种方式可以获得财富:1.投资有代表性的非上市公司指数基金,往往会有 10-30 倍的潜在收益,但往往受限于参与资金和账号门槛;2.让 AI 帮你补齐自身的短板缺陷,比如复制知名网红去做商业化带货,这需要用户自己掌握基本的 AI 技术和代码;3.通过 AI 去做量化交易,就和 OG Agent 一样。当前 AI Trade 系统,基本上能够实现完全自动化交易,这将成为未来的主流。

  • 区块链商业博主 Michael:二级市场资金体量万亿级,是 AI 智能体交易发展的广阔蓝海

    2026年5月13日,由 Ju.com 与 Nivex 联合主办的 AI 意图驱动引擎 「智能交易意图觉醒: OG Agent 全球启动大会」于今日在在杭州、重庆、深圳三城同时拉开帷幕,此次三城联动,标志着 OG Agent 所蕴含的巨大 AI 动能深受用户青睐。活动期间,区块链商业博主 Michael 发表《AI 未来,开启智能交易共生时代》主题演讲,Michael 表示:交易范式从传统人工交易,到传统 AI 作为咨询和信息辅助,再到 AI 大模型,最后就是 OG Agent 的 AI 智能体,AI 交易在当下成为主流,而当前二级市场资金体量巨大,黄金高达 8 万亿美元,加密货币有 5 万亿美元,外汇市场泽高达 14 万亿美元。在 AI 普遍发展的当下,这就是 AI 交易的广阔蓝海。