BLS

BLS (Boneh–Lynn–Shacham) — это алгоритм цифровой подписи, разработанный Дэниэлом Боне, Бен Линном и Грег Шачамом. Он основан на билинейных спариваниях на эллиптических кривых и обладает рядом уникальных свойств, которые делают его особенно популярным в современных децентрализованных системах.

Основные отличия BLS:

• Возможность агрегирования подписей;
• Короткая длина ключа;
• Детерминированная подпись (не требует случайного числа);
• Совместимость с блокчейн-сетями.

Основные характеристики

Характеристика	Описание
Тип подписи	Асимметричная ЭЦП
Длина ключа	Обычно 256 бит
Алгоритм	Использует спаривание на эллиптических кривых
Стандарты	IETF RFC 8444, ISO/IEC 18033-2:2010
Совместимость	TLS 1.3, Ethereum 2.0, блокчейн-платформы
Юридическая значимость	❌ Не имеет силы по законодательству РФ
Интеграция с ERP / API	✅ Возможна, но не обязательна

Назначение BLS-подписи

1. Формирование агрегированной подписи

• Позволяет объединить несколько подписей в одну;
• Полезно при голосовании, множественном подтверждении или работе с многосторонними документами.

2. Поддержка блокчейн-сетей

• Внедрён в Ethereum 2.0, где используется для верификации транзакций и участников нод;
• Также применяется в Chia Network, Zcash, Algorand, Dfinity и других проектах.

3. Создание threshold-подписей

• Подходит для случаев, когда требуется согласованная подпись от нескольких сторон;
• Может использоваться в защищённых системах управления доступом.

4. Упрощение проверки

• Удобство проверки делает BLS подходящим для систем с высокой нагрузкой;
• Особенно актуален в распределённых сетях.

5. Соответствие международным стандартам

• Интегрирован в протоколы, связанные с TLS, WebAuthn, DID и другими стандартами.

Как работает BLS?

✔ Ключевые этапы формирования подписи:

1. Генерация ключевой пары

• Закрытый ключЗакрытый ключ — это одна из двух частей асимметричной криптографической системы, которая используется для расшифровки данных или созд More: случайное число sk;
• Открытый ключОткрытый ключ — это одна из двух частей асимметричной криптографической системы. Он используется для шифрования данных или проверки эл More: точка на эллиптической кривой, вычисляемая как pk = sk * G;

2. ХэшированиеХэширование — это процесс преобразования данных произвольной длины в фиксированную строку (хэш), уникальную для каждого входного значе More сообщения в точку кривой

• Сообщение m преобразуется в точку H(m).

3. Подписание сообщения

• Подпись: σ = sk * H(m), где σ — точка на второй кривой.

4. Проверка подписи

• Проверяющая сторона использует спаривание:
  e(σ, G) == e(H(m), pk)
• Если равенство выполняется, подпись считается действительной.

Преимущества BLS

• Агрегация подписей — можно объединять несколько подписей в одну;
• Краткие ключи — меньше места для хранения и передачи;
• Не требует случайного числа — снижает риск ошибок генератора случайных данных;
• Высокая производительность проверки — полезно в системах с множеством проверок;
• Совместимость с блокчейном — особенно важен для Proof-of-Stake сетей.

Современные реализации

Реализация	Поддержка BLS
OpenSSLOpenSSL — это открытая библиотека и набор утилит с открытым исходным кодом, предназначенный для реализации протоколов SSL (Secure Sockets Layer) и TLS (Tr More	❌
Bouncy CastleBouncy Castle — это популярная многофункциональная криптографическая библиотека с открытым исходным кодом, поддерживающая широкий спектр а More	✅ (через плагины)
libsodiumlibsodium — это современная, кроссплатформенная криптографическая библиотека с открытым исходным кодом, разработанная с упором на простот More	✅
Go, Rust, Python, Java	✅
Ethereum 2.0	✅
Chia Network	✅
Algorand	✅
Hyperledger Fabric	✅
КриптоПро CSPКриптоПро CSP (Cryptographic Service Provider) — это сертифицированное программное обеспечение для работы с квалифицированной электронной подписью (К More	❌

Где применяется BLS?

Сфера применения	Особенности использования
Блокчейн (Ethereum 2.0, Algorand, Dfinity)	Для упрощения проверки транзакций и достижения консенсуса
API-обмен данными	Для экономии ресурсов при проверке подписей
Микросервисные архитектуры	При массовой проверке запросов от разных источников
Облачные системы	Для безопасного взаимодействия между контейнерами
ERP-системы (в частном порядке)	При необходимости оптимизации подписания документов
Системы M2M и IoTIoT (Internet of Things, Интернет вещей) — это технология, объединяющая физические устройства через интернет для сбора, обмена и анализа данных. Ус More	Для снижения объема данных при передаче

Безопасное использование

• Выбирайте надёжные кривые — например, BN254, BLS12-381;
• Используйте только сертифицированные библиотеки — такие как blst, libff, pairing;
• Не применяйте в юридически значимом обороте в России — не соответствует ФЗ №63 «Об электронной подписи»;
• Храните закрытые ключи в защищённом виде — HSMHSM (Hardware Security Module) — это аппаратное устройство, предназначенное для безопасного хранения, обработки и использования криптографических к More, токены, облачные KMS;
• Избегайте повторного использования ключей — лучше использовать один ключКлюч в криптографии — это основной элемент, используемый для шифрования и расшифровки данных. Ключ представляет собой секретную информ More на операцию.

Отличие от других алгоритмов

Алгоритм	Подпись	Обмен ключами	Агрегация	Соответствие ГОСТ	Юридическая значимость
RSARSA (Rivest–Shamir–Adleman) — один из первых и самых известных алгоритмов асимметричного шифрования, разработанный в 1977 году Рональдом Ривестом, More	✅	❌	❌	✅	Да
ECDSAECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) — это алгоритм создания и проверки электронной цифровой подписи, основанный на использовании эллиптически More	✅	❌	❌	Частично	Да
Ed25519Ed25519 — это современный алгоритм цифровой подписи, основанный на эллиптической кривой Curve25519, разработанной Даниэлем Бернштейном. Он обе More	✅	❌	❌	❌	Только в частном обороте
ГОСТ Р 34.10-2012ГОСТ Р 34.10-2012 — это российский государственный стандарт, регламентирующий алгоритмы формирования и проверки электронной цифровой подп More	✅	✅ (ECDHECDH (Elliptic Curve Diffie–Hellman) — это протокол обмена ключами, основанный на эллиптических кривых. Он позволяет двум сторонам, не имеющим общего с More)	❌	✅	Полная юридическая сила
BLS	✅	✅	✅	❌	Только в частном и международном обороте

Современные тренды

• Рост популярности в блокчейне — особенно в PoS-сетях;
• Интеграция с TLS и DID — для экономии ресурсов при проверке;
• Развитие threshold-схем — позволяет создавать подписи на основе доли ключей;
• Поддержка в WebAuthn — всё чаще используется в FIDO2-устройствах;
• Переход на постквантовую криптографию — хотя BLS пока остаётся актуальным, он может быть замещён более устойчивыми решениями.

Примеры использования

✔ В блокчейне Ethereum 2.0

• Каждый валидатор подписывает данные;
• Все подписи агрегируются в одну;
• Это снижает нагрузку на сеть и ускоряет проверку.

✔ В API-сервисах

• Множество микросервисов могут подписывать данные;
• Единая проверка позволяет снизить вычислительную нагрузку.

✔ Threshold-подпись

• Требуется подпись от k из n участников;
• Подходит для мультисиг-кошельков и корпоративных решений.

Будущее BLS

По мере развития цифровых технологий и увеличения числа децентрализованных решений, ожидается:

• Усиление роли BLS в блокчейн-сетях;
• Внедрение в протоколы с минимальными затратами на проверку;
• Развитие в направлении threshold-схем и групповой аутентификации;
• Интеграция с постквантовыми алгоритмами (частично).

Однако в условиях российского регулирования BLS остается в категории «альтернативных» решений и не может применяться в государственных системах, таких как:

• ЕГАИСЕГАИС (Единая государственная автоматизированная информационная система) — это цифровая платформа, созданная для контроля оборота лек More;
• ГИС ЭПДГИС ЭПД (Государственная информационная система в сфере торговли) — это федеральная цифровая платформа, созданная Минпромторгом РФ для More;
• ФНС;
• ЕИСЕИС (Единая информационная система в сфере закупок) — это официальная государственная платформа, созданная для централизованного упра More.

Заключение

BLS-подпись — это современный инструмент криптографии, который активно развивается в сфере блокчейн-технологий и микросервисного взаимодействия.

Если ваш бизнес связан с разработкой смарт-контрактов, использует блокчейн (Ethereum, Chia, Algorand), работает с API-интерфейсами, внедряет технологии децентрализованной аутентификации — тогда BLS-подпись может стать важной частью вашей цифровой стратегии.

Однако, если вы работаете с российскими системами, необходимо использовать ГОСТ Р 34.10-2012ГОСТ Р 34.10-2012 — это российский государственный стандарт, регламентирующий алгоритмы формирования и проверки электронной цифровой подп More, который является обязательным для таких платформ, как ЕГАИСЕГАИС (Единая государственная автоматизированная информационная система) — это цифровая платформа, созданная для контроля оборота лек More, ГИС ЭПДГИС ЭПД (Государственная информационная система в сфере торговли) — это федеральная цифровая платформа, созданная Минпромторгом РФ для More, ФНС и ЕИСЕИС (Единая информационная система в сфере закупок) — это официальная государственная платформа, созданная для централизованного упра More.