摘要：随着区块链技术的快速发展，其交易吞吐量有限、确认速度较慢的问题逐渐凸显。作为解决这一难题的关键密码学工具之一，适配器签名（Adapter Signature）近年来备受关注。那么，适配器签名究竟是什么？它如何提升区块链性能？又有哪些实际应用？本文将为您一一解答

一文读懂适配器签名

随着区块链技术的快速发展，其交易吞吐量有限、确认速度较慢的问题逐渐凸显。作为解决这一难题的关键密码学工具之一，适配器签名（Adapter Signature）近年来备受关注。那么，适配器签名究竟是什么？它如何提升区块链性能？又有哪些实际应用？本文将为您一一解答。

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什么是适配器签名？

适配器签名是标准数字签名的一种扩展形式。其核心机制包含两个关键步骤：

预签名生成：拥有私钥的签名者基于一个“秘密值”的承诺（称为困难关系状态），对消息生成一个预签名值。

签名适配：掌握对应秘密值（称为困难关系证据）的适配者，可以将预签名转换为一个完整的、可验证的签名。

这里的“秘密值”通常被实例化为某个哈希原像或离散对数等难以计算的值，确保了过程的安全性。

简单来说，适配器签名就像是一把需要两把钥匙才能打开的锁：第一把钥匙生成一个“半成品”签名，第二把钥匙则将其最终完成。

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为什么需要适配器签名？

区块链的交易依赖于分布式共识协议，这种机制在处理大量交易时显得吞吐量有限且速度较慢。链下协议（Layer 2）成为最有希望的解决方案之一——链下协议在区块链（通常称为第一层）上建立了第二层，它允许绝大多数交易在链下由参与者直接处理，区块链仅作为仲裁和最终结算层，从而极大提升效率。

为实现这种将交易逻辑编码为发送方与接收方之间的点对点协议，Poelstra提出了“无脚本脚本”（Scriptless Scripts）的想法。从此，适配器签名的概念和安全性逐渐被形式化，多种方案也被相继提出。

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适配器签名的分类

根据生成预签名的参与方个数和完整签名的性质，适配器签名可分为以下四类：

单方适配器签名

最经典和应用最广的类型。

预签名由掌握秘密承诺的一方独立生成。

典型代表是基于Schnorr和ECDSA签名分别构造的Schnorr-AS和ECDSA-AS。

两方适配器签名

针对区块链交易隐私问题提出。

预签名需由秘密承诺方和秘密证据方共同生成。

最终交易只需一次验证，与普通交易无异，从而避免审查。

特殊性质的适配器签名

为门罗币等隐私币设计，保障发送者的匿名性。

支持盲签名、可链接环签名等特殊性质的数字签名。

解决延迟问题，实现快速交易确认。

后量子适配器签名

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适配器签名的应用

适配器签名具备两个关键属性：

只有知道秘密值的用户才能够将预签名转变为完整签名；

任何用户都可以通过预签名和完整签名提取得到秘密值。

基于这些性质，适配器签名方案可以为区块链提供很好的原子交换性质。它可以用来构建通用支付通道、支付通道网络、原子交换和支付通道集线器等，也可被实际的区块链协议采用，例如闪电网络、雷电网络等。

INFOSEC

自2017年以来，适配器签名已经从理论构想发展为多种密码学实现，并被广泛应用于比特币、以太坊、门罗币等系统中。它不仅是链下扩容方案的关键组件，也为区块链隐私保护、跨链交互等场景提供了基础能力。

随着量子计算的发展，后量子适配器签名将成为下一个研究重点。未来，我们也有望在更多行业场景中看到这项技术的落地。信安世纪已在该领域进行技术储备与创新迭代，推动适配器签名走向更广泛的应用，为构建安全、高效的数字未来提供技术支持。

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来源：新浪财经