區(qū)塊鏈錢包作為數(shù)字貨幣世界的入口，它糟糕的體驗(yàn)把大部分人擋在門(mén)外，說(shuō)的就是你：助記詞備份（或私鑰備份）。現(xiàn)在一個(gè)激動(dòng)人心的簽名方案讓體驗(yàn)提升一大步，也是博客的主角：門(mén)限簽名技術(shù)及ZenGo錢包。

ZenGo錢包不需要備份助記詞，交易也不需要輸入密碼，一切只需要FaceID/TouchID。

私鑰是一切

在數(shù)字貨幣里擁有賬戶的私鑰就表示擁有了資金的所有權(quán)，助記詞則是推倒出私鑰的一種方式，我有另一遍文章介紹過(guò)助記詞與私鑰的推倒關(guān)系［1］，這里不復(fù)述。

為了保證資金的安全，助記詞（或私鑰）的保管就需要足夠的小心， 一方面我們要進(jìn)行備份，乙方私鑰丟失，另一方面由于備份也會(huì)增加被盜風(fēng)險(xiǎn)，這也是錢包糟糕的體驗(yàn)的一大原因（貌似安全和體驗(yàn)無(wú)法兼得）。

為了提高資產(chǎn)的安全性，尤其是大額資產(chǎn)，目前通常有這兩個(gè)方案：多簽簽名（MultiSig）和 密鑰共享（Secret Sharing）模式。

門(mén)限簽名（TSS）方案可以理解為是這兩個(gè)方式的結(jié)合，所以先介紹這兩個(gè)方案。

多簽簽名 MulTISig

如果大額的資產(chǎn)，通常會(huì)使用多簽（MulTISig）的方式來(lái)分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)與責(zé)任，多簽通常需要有多個(gè)私鑰（N），只有當(dāng)其中的M個(gè)私鑰參與的簽名，才可以動(dòng)用資產(chǎn)，因此正確使用（不把私鑰放在一起，由不同的人保管），確實(shí)可以提高安全性，因?yàn)榧词共糠炙借€被盜或丟失，資產(chǎn)依然是安全的。

多簽：一個(gè)有多把鑰匙的保險(xiǎn)柜

使用多簽簽名時(shí)，還應(yīng)該避免私鑰復(fù)用，私鑰復(fù)用會(huì)增加私鑰泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

多簽簽名通常使用鏈上合約（或腳本）實(shí)現(xiàn)，這也給多簽帶來(lái)一個(gè)缺點(diǎn)：需要支付更高的交易費(fèi)用以及多人異步簽名導(dǎo)致的更長(zhǎng)的交易確認(rèn)時(shí)間。

密鑰共享（Secret Sharing Scheme）模式

密鑰共享模式 （簡(jiǎn)稱：SSS） 通過(guò)將密鑰分成多個(gè)部分并以冗余方式分開(kāi)保管，發(fā)起交易則將一定數(shù)量的密鑰重新組裝為密鑰進(jìn)行簽名，這個(gè)方案也可以密鑰被盜的分享，同時(shí)解決了上述多簽費(fèi)用高的缺點(diǎn)。不過(guò)SSS 有一個(gè)主要缺點(diǎn)：當(dāng)密鑰被重新組裝時(shí)，會(huì)為攻擊者提供了獲取密鑰的可乘之機(jī)。

密鑰共享：一個(gè)把鑰匙分層多個(gè)部分

門(mén)限簽名（Threshold signatures）方案

門(mén)限簽名方案（簡(jiǎn)稱：TSS）則結(jié)合 SSS 和多簽的優(yōu)點(diǎn)，它基于多方安全計(jì)算 （MPC： MulTI-Party ComputaTIon ） 使用多個(gè)分片（目前是兩個(gè)部分）的秘鑰輪流進(jìn)行（交易）簽名，生成最終有效的簽名。大家可以理解為：先用一個(gè)鑰匙旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再用另一個(gè)鑰匙旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度才可以打開(kāi)保險(xiǎn)柜。

技術(shù)細(xì)節(jié)可以閱讀ZenGo 說(shuō)明［2］和論文：Fast Secure Two-Party ECDSA Signing［3］

門(mén)限簽名方案跟前面多簽和 SSS 方案不同的是：

?多簽通常是需要 M/N 個(gè)簽名，而門(mén)限簽名（目前）需要多方都參與簽名。

?多簽通常是鏈上進(jìn)行的，費(fèi)用較高，并且不同的鏈多簽的實(shí)現(xiàn)方案差別很大。而門(mén)限簽名是鏈下的純密碼學(xué)的計(jì)算生成簽名，兼容性更強(qiáng)。

?多簽是可以異步進(jìn)行簽名，而門(mén)限簽名要求所有參與方在操作過(guò)程中都同時(shí)在線。

?和 SSS 也不一樣，SSS雖然分片密鑰，但是最終要重構(gòu)出密鑰來(lái)簽名，那么就存在單點(diǎn)故障和重構(gòu)出的密鑰被泄露的可能。而門(mén)限簽名不需要重構(gòu)出密鑰。

ZenGo 錢包

ZenGo 錢包則運(yùn)用了門(mén)限簽名方案，它使用兩個(gè)獨(dú)立（部分）秘鑰來(lái)取代傳統(tǒng)的單個(gè)私鑰模式。其中一個(gè)秘鑰保存在手機(jī)上（用 TouchID/FaceID 授權(quán)訪問(wèn)），另一個(gè)存儲(chǔ)在 ZenGo 服務(wù)器上，在進(jìn)行交易的時(shí)候，手機(jī)和 ZenGo 服務(wù)器通信共同完成簽名。

實(shí)際使用時(shí)，ZenGo體驗(yàn)很好，強(qiáng)調(diào) Keyless 概念，只需要touchID或faceID 授權(quán)就可以進(jìn)行交易。

注意：ZenGo僅用來(lái)做交易簽名，服務(wù)器和設(shè)備進(jìn)行通信簽署交易，通信過(guò)程不會(huì)相互暴露秘鑰，僅僅是對(duì)簽名后的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。

ZenGo的方案只要兩部分不同時(shí)發(fā)生問(wèn)題（如泄漏），可以確保資產(chǎn)總是安全的， 我們分別考慮下設(shè)備丟失和ZenGo服務(wù)關(guān)停的問(wèn)題。

設(shè)備丟失（或盜竊）怎么辦？

當(dāng)設(shè)備丟失（或盜竊）時(shí)，獲得設(shè)備的人由于沒(méi)有我們的 TouchID/FaceID ，可以確保我們的資金不會(huì)被轉(zhuǎn)移。

那么如何取回自己的資產(chǎn)呢？ZenGo 錢包提供了一個(gè)對(duì)設(shè)備部分的秘鑰備份的方案：設(shè)備秘鑰通過(guò)加密之后存儲(chǔ)在 ZenGo 服務(wù)器上， 而對(duì)應(yīng)的解密秘鑰則單獨(dú)存儲(chǔ)在個(gè)人 iCloud 帳戶中，通過(guò)兩步認(rèn)證授權(quán)恢復(fù)解密秘鑰。

因此只要設(shè)備丟失和icloud關(guān)停兩件事情不同時(shí)發(fā)生，就可以還原出設(shè)備部分秘鑰，從而取回資產(chǎn)。

ZenGo 服務(wù)關(guān)停怎么辦？

盡管ZenGo宣稱有最好的安全性和穩(wěn)定性，ZenGo同樣提供了方案應(yīng)對(duì)ZenGo服務(wù)關(guān)停的風(fēng)險(xiǎn)：

ZenGo 構(gòu)建了第三方獨(dú)立的托管服務(wù) Escrow［4］ 和 監(jiān)聽(tīng)服務(wù)Trustee［5］ 。

Escrow 可以理解為是ZenGo服務(wù)器的一個(gè)備份，而 Trustee 則會(huì)監(jiān)聽(tīng) ZenGo 服務(wù)的狀態(tài)，當(dāng) Trustee 發(fā)現(xiàn)ZenGo 服務(wù)關(guān)停時(shí)，它會(huì)請(qǐng)求 Escrow 把對(duì)應(yīng)的秘鑰轉(zhuǎn)移到每個(gè)用戶Github賬號(hào)。這種情況ZenGo錢包（客戶端）會(huì)進(jìn)入恢復(fù)模式，從而還原私鑰，這個(gè)私鑰可以直接進(jìn)行交易簽名進(jìn)行資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，也可以把這個(gè)私鑰導(dǎo)入到其他的錢包。

細(xì)節(jié)可閱讀參考文章4和5， 以下是一個(gè)恢復(fù)模式的示意圖：

ZenGo 開(kāi)源與懸賞

ZenGo 可謂業(yè)界良心，不單提供了解決方案還開(kāi)源了代碼Github［6］ 同時(shí)為了提高安全性，ZenGo 開(kāi)啟了懸賞計(jì)劃［7］，如果你發(fā)現(xiàn)什么漏洞，1個(gè)BTC在等著你。