Se você já está imerso no Bitcoin, provavelmente sabe que o protocolo passa por atualizações ao longo do tempo para melhorar segurança, eficiência e privacidade. Assim, uma dessas inovações são as “assinaturas Schnorr”.
Bom, antes de entendermos tudo sobre esses tipos de assinaturas, é importante lembrar que o Bitcoin é uma rede descentralizada, ou seja, não depende de instituições, bancos centrais ou de governos para funcionar. Logo, as regras são programadas no protocolo e a segurança é garantida pela matemática (criptografia) e pela rede de computadores que validam as transações (nodes e mineradores).
Dito isso, hoje, boa parte do que acontece “debaixo do capô” do Bitcoin envolve algo que chamamos de assinaturas digitais. Imagine que cada transação de Bitcoin precisa ser “assinada” digitalmente pelo dono das moedas para provar que essa pessoa, de fato, é a legítima proprietária e pode gastá-las.
Até agora, a maioria das transações na rede Bitcoin usa um esquema de assinatura chamado ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm). Porém, o Bitcoin passou a adotar outro tipo de assinatura digital chamado “Schnorr”.
O motivo? Schnorr traz vantagens de eficiência, escalabilidade e, principalmente, privacidade. E é sobre essas assinaturas que vamos falar hoje neste artigo.
Índice:
O que são assinaturas schnorr?
As assinaturas Schnorr são um tipo de assinatura digital usada no Bitcoin para melhorar privacidade, eficiência e escalabilidade. Elas permitem a agregação de múltiplas assinaturas em uma única, reduzindo o tamanho das transações e tornando mais difícil distinguir entradas individuais, aumentando também a segurança.
O que são assinaturas digitais?
Assinaturas digitais são mecanismos criptográficos que permitem ao proprietário de BTC provar a posse de suas chaves privadas, autorizando transações na rede Bitcoin. Elas garantem a autenticidade e integridade das transações, assegurando que apenas o legítimo dono possa movimentar os fundos.
Portanto, uma assinatura digital funciona como uma prova matemática de que você é o dono de um determinado saldo de bitcoin.
Pense assim: quando você assina um cheque, está confirmando que é o dono daquela conta bancária e autoriza o pagamento. No Bitcoin, isso também acontece, mas por meio de um “desenho matemático” muito seguro, baseado em criptografia de curvas elípticas. Esse desenho (a assinatura) só pode ser produzido por quem possui a chave privada (o equivalente à sua “senha mestre”).
Assim, para garantir que ninguém crie assinaturas falsas, a criptografia utiliza funções matemáticas difíceis de serem invertidas.
Em termos simples, é como multiplicar 2 por 3 (o resultado é 6), mas ser muito mais difícil descobrir rapidamente quais números geraram 6 se você apenas olhasse o resultado (por exemplo, 6 pode ser 2×3, 1×6, 0,5×12 etc.).
Esse “problema” dificulta muito a vida de quem tenta quebrar a segurança.
Por que Bitcoin precisa dessas assinaturas?
Bom, mas você pode estar se perguntando…por que Bitcoin precisa de assinaturas?
O Bitcoin é, essencialmente, um grande registro público de transações chamado blockchain. Logo, cada entrada (input) e saída (output) de Bitcoin nesse registro precisa ser validada pelos nós (nodes) que conferem se tudo está certo.
Assim, quando você gasta Bitcoin, você coloca numa transação:
- Qual bitcoin está gastando (o input).
- Para onde está enviando (o output).
- Uma assinatura digital provando que você é dono desses bitcoin.
Sem essa assinatura, qualquer pessoa poderia gastar o Bitcoin de qualquer outra, o que destruiria o valor do sistema. Por isso, as assinaturas são cruciais para garantir a legitimidade dos gastos.
Além disso, no Bitcoin, a assinatura precisa corresponder à chave pública correspondente, comprovando que a chave privada “correta” foi usada para gerá-la.
Agora que você entendeu o que são assinaturas digitais, é hora de conhecer um dos tipos de assinatura que o Bitcoin utiliza em seu funcionamento, o ECDSA!
O que é ECDSA?
O ECDSA é a sigla para Elliptic Curve Digital Signature Algorithm e é um método de criação e verificação de assinaturas digitais usando curvas elípticas.
*À título de curiosidade, Elliptic Curve Digital Signature Algorithm significa Algoritmo de Assinatura Digital de Curvas Elípticas.
Esse método foi escolhido no início por Satoshi Nakamoto porque era bem testado, seguro e não estava protegido por patentes nem direitos autorais. Isso significava que qualquer pessoa poderia usar o ECDSA sem precisar pagar royalties ou enfrentar questões legais.
O ECDSA funciona bem e tem garantido a segurança do Bitcoin por mais de uma década. Porém, como tudo na vida, ele não é perfeito. Existem algumas limitações quanto ao tamanho das assinaturas, à eficiência e, principalmente, do ponto de vista de quem valoriza a privacidade, à forma como essas assinaturas revelam certos padrões de uso.
Para entender por que Schnorr é um avanço, bora listar os pontos onde o ECDSA apresenta limitações:
1. Multisig e espaço no bloco:
No Bitcoin dá para criar endereços multisig, onde é preciso mais de uma assinatura para gastar as moedas (por exemplo, um esquema 2 de 3, em que duas assinaturas de três possíveis são necessárias).
No ECDSA, cada pessoa tem sua própria chave pública e assinatura. Então, se 3 pessoas precisam assinar, você tem 3 chaves públicas e 3 assinaturas na transação. Tudo isso ocupa espaço no bloco e exige mais trabalho de verificação.
2. Pouca privacidade:
Quando você tem uma transação multisig, fica claro na blockchain que aquele gasto exige mais de uma assinatura, pois está explícito que existem várias chaves. Assim, observadores (inclusive empresas de análise on-chain) conseguem deduzir informações sobre aquele grupo de endereços bitcoin.
Assim, percebendo que o ECDSA tinham essas questões que poderiam ser melhores, os desenvolvedores passaram a pensar em introduzir as assinaturas Schnoor no Bitcoin.
O surgimento das assinaturas Schnorr
As assinaturas Schnorr foram inventadas em 1990 por Claus Schnorr. No entanto, na época, eram protegidas por patente, o que dificultou ou até impediu sua adoção em larga escala, já que os direitos de uso eram restritos e havia o risco de processos legais.
Na prática, o ECDSA acabou se popularizando e sendo amplamente estudado.
A patente das assinaturas Schnorr expirou em 2008, justamente no ano em que o Bitcoin foi lançado. Porém, como o Bitcoin já estava em desenvolvimento, a comunidade optou por seguir com o ECDSA, que era mais popular, amplamente testado e presente nos principais softwares de criptografia, como o OpenSSL.
Ao longo do tempo, porém, muitos desenvolvedores passaram a defender a ideia de migrar para Schnorr ou ao menos incorporar esse recurso de alguma forma no protocolo, já que ele oferece vantagens bem interessantes, que entenderemos abaixo.
Principais vantagens das assinaturas Schnorr
As principais vantagens das assinaturas Schnorr são:
- Agregação de chaves
- Privacidade
- Verificação em lote
Vale ressaltar que assim como o ECDSA, o Schnorr Digital Signature Scheme usa criptografia de curva elíptica (ECC).
Bora detalhar cada uma dessas vantagens:
1. Agregação de Chaves (Key Aggregation)
A maior vantagem apontada pelos desenvolvedores está na possibilidade de “agregar” chaves e assinaturas.
Vamos imaginar que três pessoas queiram assinar a mesma transação (como num esquema multisig).
Como vimos, no ECDSA, precisamos de três chaves públicas e três assinaturas, tudo separado.
Com Schnorr, é possível combinar as três chaves públicas em uma única chave agregada e, em seguida, unir as três assinaturas em uma única assinatura final. Dessa forma, em vez de armazenar vários dados separados, temos apenas um par: chave pública agregada e assinatura agregada.
Isso reduz o espaço que a transação ocupa no bloco, contribuindo para a escalabilidade, além de diminuir o tempo de validação, já que o node não precisa verificar várias assinaturas individualmente.
2. Privacidade
Outra vantagem importante, principalmente para quem tem um perfil mais “cypherpunk” ou se preocupa com vigilância, é a privacidade.
Com a agregação de assinaturas, torna-se muito mais difícil determinar, apenas observando a blockchain, quantas assinaturas foram realmente utilizadas para autorizar uma transação.
Isso significa que uma transação multisig pode parecer exatamente igual a uma transação de assinatura única (singlesig).
Como consequência, empresas ou curiosos que analisam dados on-chain encontram mais dificuldades para rastrear padrões de uso ou identificar se um endereço é compartilhado entre várias pessoas.
3. Verificação em Lote (Batch Verification)
Quando um novo bloco é minerado na rede Bitcoin, os nós geralmente verificam cada transação individualmente, analisando cada assinatura. Esse processo consome tempo e poder de processamento, especialmente quando há muitas transações e várias entradas (inputs) em cada uma delas.
Com base nisso, as assinaturas Schnorr permitem agrupar várias assinaturas de um bloco e verificar tudo em lote. Isso economiza poder computacional e acelera o processo de validação, contribuindo para a eficiência da rede.
A atualização Taproot
A “porta de entrada” oficial do Schnorr no Bitcoin veio com a atualização Taproot, ativada em novembro de 2021.
O Taproot é uma soft fork, ou seja, é compatível com as versões antigas do protocolo, que adiciona novas regras e possibilidades de script, incluindo a adoção das assinaturas Schnorr.
A grande sacada do Taproot é melhorar a privacidade e a eficiência do Bitcoin. Com essa atualização, as transações que usam recursos mais complexos (como multisig) podem se disfarçar na blockchain, parecendo transações simples. Isso dificulta a vida de qualquer um que tente mapear quem está usando multisig e como.
Como as assinaturas Schnorr contribuem para o Bitcoin?
As assinaturas Schnorr contribuem para o Bitcoin ao reduzir o espaço ocupado pelas transações, tornando a rede mais eficiente.
Para muitos, o Bitcoin não é só um ativo especulativo, mas uma revolução que devolve poder para o indivíduo, tirando-o das mãos de governos e bancos centrais. Dentro dessa visão, toda tecnologia que melhore a privacidade, a soberania e a eficiência do protocolo é bem-vinda, pois ajuda o Bitcoin a cumprir seu papel de dinheiro sólido, global e descentralizado.
As assinaturas Schnorr ajudam a tornar as transações mais privadas. Embora o Bitcoin seja considerado pseudônimo, as transações ainda podem ser rastreadas, já que tudo está publicamente registrado na blockchain. Assim, ao dificultar a distinção entre singlesig e multisig, ajudamos a ocultar detalhes que poderiam ser explorados por terceiros mal-intencionados para vigiar ou perseguir usuários.
Isso representa um avanço em direção a um Bitcoin mais fungível, onde um satoshi é sempre igual a outro, sem um “histórico manchado”, e mais resistente à censura.
A maioria das carteiras (wallets) e usuários pode não perceber grandes mudanças imediatas, pois as assinaturas Schnorr e o Taproot exigem compatibilidade de software e adoção voluntária. No entanto, com o tempo, espera-se que mais carteiras passem a oferecer suporte. Isso facilitará e tornará mais barato o uso de multisig, sem ocupar tanto espaço nos blocos.
Para quem só faz transações simples, talvez a mudança seja imperceptível do ponto de vista prático, exceto pela possibilidade de reduzir levemente as taxas quando a rede estiver sobrecarregada, pois uma parte das transações (as que usam Schnorr) será mais eficiente em termos de espaço.
Obstáculos para adoção completa de Schnorr
Apesar de todas as vantagens que citamos, a adoção de Schnorr não acontece da noite para o dia. O Bitcoin segue uma abordagem conservadora em atualizações, porque qualquer mudança pode ter consequências sérias para a segurança e o consenso da rede.
Além disso, muitos desenvolvedores de carteiras e serviços precisam de tempo para implementar essas melhorias, testar, auditar códigos e garantir que tudo está funcionando direito.
Inicialmente, os blocos continuarão misturando assinaturas Schnorr e ECDSA. Assim, enquanto a maioria das transações ainda usar ECDSA, não vamos ver o potencial máximo dessa melhoria. Mas, à medida que mais pessoas e serviços migrarem para o Taproot/Schnorr, poderemos ver ganhos cada vez maiores em privacidade e eficiência.
É legal notar que Schnorr faz parte de um conjunto de atualizações contínuas no Bitcoin, todas focadas em deixar o sistema melhor sem sacrificar a segurança nem a descentralização. Já tivemos o SegWit (que resolveu problemas de maleabilidade e aumentou o espaço efetivo dos blocos), a Lightning Network (que trouxe transações off-chain instantâneas e baratas) e o Taproot.
Cada avanço se soma aos anteriores, mostrando que, ao contrário do que muitos críticos dizem, o Bitcoin não é “engessado”. Ele evolui, mas com cautela.
Algumas pessoas criticam a lentidão dessas mudanças, argumentando que o Bitcoin poderia inovar mais rápido. No entanto, essa lentidão é vista por muitos bitcoiners como uma virtude, pois reduz os riscos de erros, falhas catastróficas ou disputas dentro da comunidade.
Em última análise, o valor do Bitcoin vem de sua confiabilidade e segurança inquebráveis ao longo dos anos.
Por que as assinaturas Schnorr são tão importante?
As assinaturas Schnorr são importantes para o Bitcoin porque contribuem para sua escalabilidade, eficiência e privacidade. Além disso, reduzem o tamanho das transações, permitem a agregação de assinaturas, aceleram a verificação de blocos e dificultam a análise on-chain.
No final das contas, as assinaturas Schnorr são um passo adiante na jornada do Bitcoin rumo a uma maior eficiência, escalabilidade e privacidade, permitindo que recursos mais avançados como multisig e scripts complexos sejam implementados de forma mais econômica e menos visível na blockchain. Tudo isso se traduz em menor ocupação de espaço nos blocos, redução de taxas em cenários de alto uso, maior velocidade de validação e, de quebra, mais privacidade para quem se preocupa com isso (praticamente todo mundo no ecossistema).
Em resumo, Schnorr é um passo importante para que o Bitcoin continue sendo um sistema monetário resistente e seguro, alinhado com a visão de Satoshi Nakamoto.
É mais um tijolo na construção de um futuro financeiro onde cada indivíduo possa ter controle total do seu dinheiro, sem intermediários, sem censura e com cada vez menos risco de vigilância em massa.
Para quem acredita que o Bitcoin é a melhor forma de dinheiro que já existiu, as assinaturas Schnorr são uma grande conquista e mostram que, mesmo depois de mais de uma década, o protocolo continua inovando sem abrir mão de seus princípios fundamentais.
Espero ter ajudado você a entender um pouco mais sobre as assinaturas Schnoor.
Até o próximo artigo e Opt Out!
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Uma das principais educadoras de Bitcoin no Brasil e fundadora da Area Bitcoin, uma das maiores escolas de Bitcoin do mundo. Ela já participou de seminários para desenvolvedores de Bitcoin e Lightning da Chaincode (NY) e é palestrante recorrente em conferências sobre Bitcoin ao redor do mundo, bem como Adopting Bitcoin, Satsconf, Bitcoin Atlantis, Surfin Bitcoin e mais.
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