¿Qué son las Firmas con Umbral o Threshold Signature?

Aplicaciones y casos de usos de las firmas con umbral

Blockchain y redes distribuidas

Gracias a las ventajas que ofrecen los esquemas de firmas con umbral (Threshold Signature), éstos pueden utilizarse en las redes blockchains y redes distribuidas para elevar sus niveles de seguridad y privacidad. Por ejemplo, para generar una dirección pública a través de las firmas de umbral es necesario que varias partes computen sus porciones de la clave privada o secret share para generar una clave pública en conjunto.

Y como ya mencionamos, ninguna de las partes tiene necesidad de revelar la porción de la clave privada información que posee. Luego, una vez generada la clave pública, ya se puede proceder a generar la dirección pública como sucede en los sistemas tradicionales.

La diferencia con las firmas de umbral es que no existe un único punto de fallo respecto a la clave privada. Ya que ésta es distribuida entre varios miembros que participan dentro del esquema de firmas.

Wallets

Los monederos de criptomonedas basados en estos esquemas de firmas cuentan con una estructura más compleja y un nivel de seguridad y privacidad mayor a los monederos tradicionales o las wallets multisig. En primer lugar, contrario a las wallets tradicionales HD, en las wallets Threshold cada participante cuenta con una seed o frase semilla propia. Esto impide que las claves privadas asociadas a esa wallet sean derivadas o recuperadas a partir de la seed que posee. En su lugar, se necesita de todas las seed para poder derivar la clave final.

Así mismo, las transacciones que se realizan a través de estas wallets son mucho más económicas. Esto debido a que las firmas de umbral se reflejan como una única firma. Lo que hace innecesario procesar la información de cada uno de los firmantes dentro de la blockchain como ocurre con las wallets tradicionales o multisig. Por lo que los integrantes no necesitan cancelar tarifas de comisión adicionales para la verificación de las firmas.

Por otra parte, las wallets con firmas de umbral pueden operar en varias blockchains a la vez. Lo que reduce el riesgo de errores al operar con smart contracts y dApps.

Entre las wallets que soportan este tipo de funcionamiento están Binance (compatible para Bitcoin, Ethereum y Binance Chain), usando una librería de desarrollo y por medio de intervención avanzada. También ofrece soporte la wallet Amis  y ZenGo. Y puede implementarse manualmente en otros monederos usando Threshold Signature Scheme Toolkit (TSSKit)

Gestión de claves

En los sistemas de gestión y administración de claves, los esquemas de firmas con umbral pueden lograr una gestión mucho más flexible. Y es que esta se puede adaptar a las necesidades particulares de los miembros participantes. Por ejemplo, con estos esquemas se puede diseñar modelos de autorización que sean acordes a las prioridades de los usuarios.