Monero-তে গোপনীয় লেনদেন, বা কীভাবে অজানা জিনিসগুলি অজানা গন্তব্যে স্থানান্তর করা যায়

আমরা Monero ব্লকচেইন সম্পর্কে আমাদের সিরিজ চালিয়ে যাচ্ছি, এবং আজকের নিবন্ধটি RingCT (রিং কনফিডেন্সিয়াল লেনদেন) প্রোটোকলের উপর ফোকাস করবে, যা গোপনীয় লেনদেন এবং নতুন রিং স্বাক্ষর প্রবর্তন করে। দুর্ভাগ্যবশত, এটি কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে ইন্টারনেটে খুব কম তথ্য নেই এবং আমরা এই ফাঁকটি পূরণ করার চেষ্টা করেছি।

কীভাবে নেটওয়ার্ক এই প্রোটোকল ব্যবহার করে স্থানান্তরের পরিমাণ লুকিয়ে রাখে, কেন তারা ক্লাসিক ক্রিপ্টোনোট রিং স্বাক্ষরগুলি পরিত্যাগ করেছে এবং কীভাবে এই প্রযুক্তি আরও বিকাশ করবে সে সম্পর্কে আমরা কথা বলব।

যেহেতু এই প্রোটোকলটি Monero-এর সবচেয়ে জটিল প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি, তাই পাঠকের এই ব্লকচেইনের ডিজাইনের একটি প্রাথমিক জ্ঞান এবং উপবৃত্তাকার বক্ররেখার ক্রিপ্টোগ্রাফির একটি পাসিং জ্ঞানের প্রয়োজন হবে (এই জ্ঞানটি ব্রাশ করার জন্য, আপনি আমাদের প্রথম অধ্যায়গুলি পড়তে পারেন সম্পর্কে পূর্ববর্তী নিবন্ধ বহুস্বাক্ষর).

রিংসিটি প্রোটোকল

প্রেরিত লেনদেনের পরিমাণ এবং সময়ের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে ক্রিপ্টোনোট মুদ্রার উপর সম্ভাব্য আক্রমণগুলির মধ্যে একটি হল ব্লকচেইন বিশ্লেষণ। এই অনুমতি দেয় আক্রমণকারীর আগ্রহের প্রস্থানের জন্য অনুসন্ধান এলাকা উল্লেখযোগ্যভাবে সংকীর্ণ করুন। এই ধরনের বিশ্লেষণ থেকে রক্ষা করার জন্য, Monero একটি বেনামী লেনদেন প্রোটোকল প্রয়োগ করেছে যা নেটওয়ার্কে স্থানান্তরের পরিমাণ সম্পূর্ণরূপে গোপন করে।

এটি লক্ষণীয় যে পরিমাণ লুকানোর ধারণাটি নতুন নয়। বিটকয়েন কোর ডেভেলপার গ্রেগ ম্যাক্সওয়েল তার মধ্যে এটি বর্ণনা করা প্রথম একজন নিবন্ধ গোপনীয় লেনদেন. RingCT-এর বর্তমান বাস্তবায়ন হল রিং সিগনেচার (তাদের ছাড়াই হোক না কেন) ব্যবহার করার সম্ভাবনা সহ এটির পরিবর্তন এবং এভাবেই এটির নাম পেয়েছে - রিং কনফিডেন্সিয়াল লেনদেন।

অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, প্রোটোকল ধুলো আউটপুট মেশানোর সমস্যা থেকে পরিত্রাণ পেতে সাহায্য করে - অল্প পরিমাণের আউটপুট (সাধারণত লেনদেন থেকে পরিবর্তনের আকারে পাওয়া যায়), যা তাদের মূল্যের চেয়ে বেশি সমস্যা তৈরি করে।

জানুয়ারী 2017 সালে, Monero নেটওয়ার্কের একটি শক্ত কাঁটা হয়েছিল, যা গোপনীয় লেনদেনের ঐচ্ছিক ব্যবহারের অনুমতি দেয়। এবং ইতিমধ্যে একই বছরের সেপ্টেম্বরে, সংস্করণ 6 হার্ড ফর্ক সহ, এই জাতীয় লেনদেনগুলি কেবলমাত্র নেটওয়ার্কে অনুমোদিত হয়ে উঠেছে।

রিংসিটি একবারে বেশ কয়েকটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে: বহুস্তরযুক্ত লিঙ্কযুক্ত স্বতঃস্ফূর্ত বেনামী গ্রুপ স্বাক্ষর (মাল্টিলেয়ার লিঙ্কযোগ্য স্বতঃস্ফূর্ত বেনামী গ্রুপ স্বাক্ষর, এরপরে এমএলএসএজি হিসাবে উল্লেখ করা হয়), একটি প্রতিশ্রুতি স্কিম (পেডারসেন প্রতিশ্রুতি) এবং পরিসীমা প্রমাণ (এই শব্দটি রাশিয়ান ভাষায় প্রতিষ্ঠিত অনুবাদ নেই) .

RingCT প্রোটোকল দুটি ধরনের বেনামী লেনদেন প্রবর্তন করে: সহজ এবং সম্পূর্ণ। মানিব্যাগ প্রথমটি তৈরি করে যখন একটি লেনদেন একাধিক ইনপুট ব্যবহার করে, দ্বিতীয়টি - বিপরীত পরিস্থিতিতে। তারা লেনদেনের পরিমাণের বৈধতা এবং MLSAG স্বাক্ষর সহ স্বাক্ষরিত ডেটার মধ্যে পার্থক্য রয়েছে (আমরা নীচে এটি সম্পর্কে আরও কথা বলব)। অধিকন্তু, যেকোন সংখ্যক ইনপুট দিয়ে সম্পূর্ণ টাইপের লেনদেন করা যেতে পারে, এতে কোন মৌলিক পার্থক্য নেই। বইয়ে "জিরো থেকে মনেরো" এই বিষয়ে, বলা হয় যে সম্পূর্ণ লেনদেন একটি ইনপুটে সীমিত করার সিদ্ধান্ত তাড়াহুড়ো করে নেওয়া হয়েছিল এবং ভবিষ্যতে পরিবর্তন হতে পারে।

MLSAG স্বাক্ষর

আসুন মনে রাখি যে স্বাক্ষরিত লেনদেনের ইনপুটগুলি কী। প্রতিটি লেনদেন কিছু তহবিল ব্যয় করে এবং জেনারেট করে। লেনদেনের আউটপুট তৈরি করে তহবিল তৈরি হয় (একটি সরাসরি সাদৃশ্য হল বিল), এবং লেনদেন যে আউটপুট খরচ করে (সবার পরে, বাস্তব জীবনে আমরা ব্যাঙ্কনোট খরচ করি) ইনপুট হয়ে যায় (সতর্ক থাকুন, বিভ্রান্ত হওয়া খুব সহজ এখানে).

একটি ইনপুট একাধিক আউটপুট উল্লেখ করে, কিন্তু শুধুমাত্র একটি খরচ করে, এইভাবে অনুবাদ ইতিহাস বিশ্লেষণ করা কঠিন করার জন্য একটি "স্মোকস্ক্রিন" তৈরি করে। যদি একটি লেনদেনে একাধিক ইনপুট থাকে, তাহলে এই ধরনের কাঠামোকে ম্যাট্রিক্স হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে, যেখানে সারিগুলি ইনপুট এবং কলামগুলি মিশ্র আউটপুট। নেটওয়ার্কের কাছে প্রমাণ করতে যে লেনদেনটি ঠিক তার আউটপুটগুলি ব্যয় করে (তাদের গোপন কীগুলি জানে), ইনপুটগুলি একটি রিং স্বাক্ষর সহ স্বাক্ষরিত হয়৷ এই ধরনের একটি স্বাক্ষর গ্যারান্টি দেয় যে স্বাক্ষরকারী যেকোনও কলামের সমস্ত উপাদানের গোপন কীগুলি জানত।

গোপনীয় লেনদেন আর ক্লাসিক ব্যবহার করে না ক্রিপ্টোনোট রিং স্বাক্ষর, সেগুলি MLSAG দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল - একাধিক ইনপুটের জন্য অভিযোজিত অনুরূপ একক-স্তর রিং স্বাক্ষরগুলির একটি সংস্করণ, এলএসএজি.

এগুলিকে মাল্টিলেয়ার বলা হয় কারণ তারা একসাথে বেশ কয়েকটি ইনপুট সাইন করে, যার প্রতিটি অন্য অনেকের সাথে মিশ্রিত হয়, যেমন একটি ম্যাট্রিক্স স্বাক্ষরিত হয়, একটি সারি নয়। আমরা পরে দেখব, এটি স্বাক্ষর আকার সংরক্ষণ করতে সাহায্য করে।

আসুন দেখি কিভাবে একটি রিং স্বাক্ষর তৈরি হয়, একটি লেনদেনের উদাহরণ ব্যবহার করে যা 2টি বাস্তব আউটপুট ব্যয় করে এবং মিশ্রণের জন্য ব্লকচেইন থেকে m - 1 র্যান্ডম ব্যবহার করে। আমরা যে আউটপুট হিসাবে ব্যয় করি তার সর্বজনীন কীগুলিকে বোঝানো যাক
, এবং সেই অনুযায়ী তাদের জন্য মূল চিত্র: এইভাবে, আমরা আকারের একটি ম্যাট্রিক্স পাই 2 x মি. প্রথমত, আমাদের প্রতিটি জোড়া আউটপুটের জন্য তথাকথিত চ্যালেঞ্জগুলি গণনা করতে হবে:

আমরা আউটপুট দিয়ে গণনা শুরু করি, যা আমরা তাদের পাবলিক কী ব্যবহার করে ব্যয় করি:এবং এলোমেলো সংখ্যাফলস্বরূপ, আমরা নিম্নলিখিত মানগুলি পাই:
, যা আমরা চ্যালেঞ্জ গণনা করতে ব্যবহার করি
পরবর্তী জোড়া আউটপুট (আমরা কোথায় প্রতিস্থাপন করছি তা বোঝা সহজ করার জন্য, আমরা এই মানগুলিকে বিভিন্ন রঙে হাইলাইট করেছি)। নিম্নলিখিত সমস্ত মানগুলি প্রথম চিত্রে দেওয়া সূত্রগুলি ব্যবহার করে একটি বৃত্তে গণনা করা হয়। গণনা করার শেষ জিনিসটি হল এক জোড়া বাস্তব আউটপুটের জন্য চ্যালেঞ্জ।

আমরা দেখতে পাচ্ছি, প্রকৃত আউটপুট ধারণ করা ছাড়া সব কলাম এলোমেলোভাবে উৎপন্ন সংখ্যা ব্যবহার করে। জন্য π- কলাম আমাদেরও তাদের প্রয়োজন হবে। এর রূপান্তর করা যাকs মধ্যে:
স্বাক্ষর নিজেই এই সমস্ত মানগুলির একটি টিপল:

এই তথ্য তারপর একটি লেনদেন লিখিত হয়.

আমরা দেখতে পাচ্ছি, এমএলএসএজিতে শুধুমাত্র একটি চ্যালেঞ্জ রয়েছে c0, যা আপনাকে স্বাক্ষরের আকার সংরক্ষণ করতে দেয় (যার জন্য ইতিমধ্যে অনেক স্থান প্রয়োজন)। উপরন্তু, যে কোন পরিদর্শক, তথ্য ব্যবহার করে, c1, …, cm মানগুলি পুনরুদ্ধার করে এবং এটি পরীক্ষা করে. এইভাবে, আমাদের রিং বন্ধ এবং স্বাক্ষর যাচাই করা হয়েছে.

সম্পূর্ণ ধরনের রিংসিটি লেনদেনের জন্য, মিশ্র আউটপুট সহ ম্যাট্রিক্সে আরও একটি লাইন যোগ করা হয়েছে, তবে আমরা নীচে এটি সম্পর্কে কথা বলব।

পেডারসেন প্রতিশ্রুতি

বাধ্যবাধকতা স্কিম (ইংরেজি শব্দ প্রতিশ্রুতি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়) ব্যবহার করা হয় যাতে একটি পক্ষ প্রমাণ করতে পারে যে তারা একটি নির্দিষ্ট গোপনীয়তা (সংখ্যা) প্রকৃতপক্ষে প্রকাশ না করেই জানে। উদাহরণ স্বরূপ, আপনি ডাইসের উপর একটি নির্দিষ্ট নম্বর রোল করেন, প্রতিশ্রুতি বিবেচনা করুন এবং যাচাইকারী পক্ষের কাছে এটি প্রেরণ করুন। এইভাবে, গোপন নম্বর প্রকাশের মুহুর্তে, যাচাইকারী স্বাধীনভাবে প্রতিশ্রুতি গণনা করে, যার ফলে আপনি তাকে প্রতারিত করেননি তা নিশ্চিত করে।

Monero প্রতিশ্রুতিগুলি স্থানান্তরের পরিমাণ লুকানোর জন্য ব্যবহৃত হয় এবং সবচেয়ে সাধারণ বিকল্প ব্যবহার করা হয় - Pedersen প্রতিশ্রুতি। যাইহোক, একটি আকর্ষণীয় তথ্য - প্রথমে বিকাশকারীরা সাধারণ মিশ্রণের মাধ্যমে পরিমাণগুলি লুকানোর প্রস্তাব করেছিলেন, অর্থাৎ, অনিশ্চয়তা প্রবর্তনের জন্য নির্বিচারে পরিমাণের জন্য আউটপুট যোগ করার জন্য, কিন্তু তারপরে তারা প্রতিশ্রুতিতে স্যুইচ করেছিল (এটি সত্য নয় যে তারা সংরক্ষণ করেছিল লেনদেনের আকার, আমরা নীচে দেখব)।
সাধারণভাবে, প্রতিশ্রুতি এই মত দেখায়:
যেখানে C - প্রতিশ্রুতির অর্থ নিজেই, a - লুকানো পরিমাণ, H উপবৃত্তাকার বক্ররেখার একটি নির্দিষ্ট বিন্দু (অতিরিক্ত জেনারেটর), এবং x — একধরনের নির্বিচারে মুখোশ, এলোমেলোভাবে উত্পন্ন একটি লুকানো ফ্যাক্টর। এখানে মুখোশের প্রয়োজন যাতে তৃতীয় পক্ষ প্রতিশ্রুতির মূল্য অনুমান করতে না পারে।

যখন একটি নতুন আউটপুট জেনারেট করা হয়, মানিব্যাগ এটির জন্য প্রতিশ্রুতি গণনা করে এবং যখন ব্যয় করা হয়, তখন এটি হয় প্রজন্মের সময় গণনা করা মান নেয় বা লেনদেনের ধরণের উপর নির্ভর করে এটি পুনরায় গণনা করে।

রিংসিটি সহজ

সাধারণ রিংসিটি লেনদেনের ক্ষেত্রে, লেনদেনটি ইনপুটগুলির পরিমাণের সমান আউটপুট তৈরি করেছে তা নিশ্চিত করার জন্য (পাতলা বাতাস থেকে অর্থ তৈরি করেনি), প্রথম এবং দ্বিতীয়টির প্রতিশ্রুতির সমষ্টি হওয়া আবশ্যক। একই, যে হল:

প্রতিশ্রুতি কমিশন এটিকে একটু ভিন্নভাবে বিবেচনা করে - একটি মুখোশ ছাড়া:
যেখানে a - কমিশনের পরিমাণ, এটি সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ।

এই পদ্ধতিটি আমাদের নির্ভরকারী পক্ষের কাছে প্রমাণ করতে দেয় যে আমরা তাদের প্রকাশ না করে একই পরিমাণ ব্যবহার করছি।

জিনিস পরিষ্কার করতে, আসুন একটি উদাহরণ তাকান. ধরা যাক একটি লেনদেন 10 এবং 5 XMR এর দুটি আউটপুট (অর্থাৎ তারা ইনপুট হয়ে যায়) ব্যয় করে এবং 12 XMR মূল্যের তিনটি আউটপুট তৈরি করে: 3, 4 এবং 5 XMR। একই সময়ে, তিনি 3 XMR কমিশন প্রদান করেন। এইভাবে, ব্যয়কৃত অর্থের পরিমাণ এবং উত্পন্ন পরিমাণ এবং কমিশন 15 XMR এর সমান। আসুন প্রতিশ্রুতিগুলি গণনা করার চেষ্টা করি এবং তাদের পরিমাণের পার্থক্যটি দেখুন (গণিতটি মনে রাখবেন):

এখানে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে সমীকরণটি একত্রিত হওয়ার জন্য, আমাদের ইনপুট এবং আউটপুট মাস্কের যোগফল একই হতে হবে। এটি করার জন্য, মানিব্যাগ এলোমেলোভাবে তৈরি করে x1, y1, y2 এবং y3, এবং অবশিষ্ট x2 এই মত গণনা করে:

এই মাস্কগুলি ব্যবহার করে, আমরা যে কোনও যাচাইকারীর কাছে প্রমাণ করতে পারি যে আমরা যতটা খরচ করি তার চেয়ে বেশি তহবিল তৈরি করি না, পরিমাণ প্রকাশ না করে। আসল, তাই না?

রিংসিটি পূর্ণ

সম্পূর্ণ RingCT লেনদেনে, স্থানান্তরের পরিমাণ পরীক্ষা করা একটু বেশি জটিল। এই লেনদেনগুলিতে, ওয়ালেট ইনপুটগুলির জন্য প্রতিশ্রুতিগুলি পুনঃগণনা করে না, তবে সেগুলি তৈরি করার সময় গণনা করা ব্যবহার করে৷ এই ক্ষেত্রে, আমাদের অবশ্যই অনুমান করতে হবে যে আমরা আর শূন্যের সমান যোগফলের পার্থক্য পাব না, তবে পরিবর্তে:

এটা হল z - ইনপুট এবং আউটপুট মাস্কের মধ্যে পার্থক্য। আমরা যদি বিবেচনা করি zG একটি সর্বজনীন কী হিসাবে (যা এটি প্রকৃতপক্ষে), তারপর z ব্যক্তিগত কী। এইভাবে, আমরা পাবলিক এবং সংশ্লিষ্ট প্রাইভেট কীগুলি জানি। এই ডেটা হাতে রেখে, আমরা এটিকে MLSAG রিং স্বাক্ষরে ব্যবহার করতে পারি এবং আউটপুটগুলির সর্বজনীন কীগুলি মিশ্রিত করা হচ্ছে:

এইভাবে, একটি বৈধ রিং স্বাক্ষর নিশ্চিত করবে যে আমরা একটি কলামের সমস্ত ব্যক্তিগত কী জানি, এবং আমরা কেবলমাত্র শেষ সারিতে থাকা ব্যক্তিগত কীটি জানতে পারি যদি লেনদেনটি ব্যয় করার চেয়ে বেশি তহবিল তৈরি না করে। যাইহোক, এখানে "কেন প্রতিশ্রুতির পরিমাণের পার্থক্য শূন্যের দিকে নিয়ে যায় না" প্রশ্নের উত্তর রয়েছে - যদি zG = 0, তারপর আমরা বাস্তব আউটপুট সহ কলাম প্রসারিত করব।

তহবিলের প্রাপক কীভাবে জানেন যে তাকে কত টাকা পাঠানো হয়েছিল? এখানে সবকিছুই সহজ - লেনদেনের প্রেরক এবং প্রাপক বিনিময় কী ডিফি-হেলম্যান প্রোটোকল ব্যবহার করে, লেনদেন কী এবং প্রাপকের ভিউ কী ব্যবহার করে এবং ভাগ করা গোপনীয়তা গণনা করে। প্রেরক আউটপুট পরিমাণ সম্পর্কে ডেটা লেখেন, এই শেয়ার্ড কী দিয়ে এনক্রিপ্ট করা, লেনদেনের বিশেষ ক্ষেত্রে।

পরিসীমা প্রমাণ

প্রতিশ্রুতিতে পরিমাণ হিসাবে আপনি একটি ঋণাত্মক সংখ্যা ব্যবহার করলে কী হবে? এই অতিরিক্ত কয়েন প্রজন্মের হতে পারে! এই ফলাফলটি অগ্রহণযোগ্য, তাই আমাদের গ্যারান্টি দেওয়া দরকার যে আমরা যে পরিমাণগুলি ব্যবহার করি তা নেতিবাচক নয় (এই পরিমাণগুলি প্রকাশ না করে, অবশ্যই, অন্যথায় অনেক কাজ এবং সবই বৃথা)। অন্য কথায়, আমাদের অবশ্যই প্রমাণ করতে হবে যে যোগফলটি ব্যবধানে রয়েছে [0, 2n - 1].

এটি করার জন্য, প্রতিটি আউটপুটের যোগফলকে বাইনারি সংখ্যায় ভাগ করা হয় এবং প্রতিশ্রুতি প্রতিটি অঙ্কের জন্য আলাদাভাবে গণনা করা হয়। এটি একটি উদাহরণ দিয়ে এটি কিভাবে ঘটে তা দেখতে ভাল।

ধরা যাক যে আমাদের পরিমাণগুলি ছোট এবং 4 বিটে মাপসই (অভ্যাসগতভাবে এটি 64 বিট), এবং আমরা 5 XMR মূল্যের একটি আউটপুট তৈরি করি। আমরা প্রতিটি বিভাগের জন্য প্রতিশ্রুতি এবং সম্পূর্ণ পরিমাণের জন্য মোট প্রতিশ্রুতি গণনা করি:
পরবর্তী, প্রতিটি প্রতিশ্রুতি একটি সারোগেট সঙ্গে মিশ্রিত করা হয় (Ci-2iH) এবং 2015 সালে গ্রেগ ম্যাক্সওয়েল দ্বারা প্রস্তাবিত Borromeo রিং স্বাক্ষর (অন্য একটি রিং স্বাক্ষর) এর সাথে জোড়ায় স্বাক্ষর করা হয়েছে (আপনি এটি সম্পর্কে আরও পড়তে পারেন এখানে):
একসাথে নেওয়া, এটিকে পরিসীমা প্রমাণ বলা হয় এবং আপনাকে নিশ্চিত করতে দেয় যে প্রতিশ্রুতিগুলি পরিসরে পরিমাণ ব্যবহার করে [0, 2n - 1].

এরপরে কী?

বর্তমান বাস্তবায়নে, পরিসীমা প্রমাণগুলি অনেক স্থান নেয় - প্রতি আউটপুটে 6176 বাইট। এটি বড় লেনদেনের দিকে পরিচালিত করে এবং তাই উচ্চ ফি। একটি Monero লেনদেনের আকার কমাতে, বিকাশকারীরা Borromeo স্বাক্ষরের পরিবর্তে বুলেটপ্রুফ প্রবর্তন করছে - বিটওয়াইজ প্রতিশ্রুতি ছাড়াই একটি পরিসীমা প্রমাণ প্রক্রিয়া৷ কিছু অনুমান অনুযায়ী, তারা পরিসীমা প্রমাণের আকার 94% পর্যন্ত কমাতে সক্ষম। যাইহোক, জুলাইয়ের মাঝামাঝি সময়ে প্রযুক্তিটি পাস করেছে নিরীক্ষা কুডেলস্কি সিকিউরিটি থেকে, যা প্রযুক্তিতে বা এর বাস্তবায়নে কোনও উল্লেখযোগ্য ত্রুটি প্রকাশ করেনি। প্রযুক্তিটি ইতিমধ্যে পরীক্ষা নেটওয়ার্কে ব্যবহার করা হয়েছে, এবং নতুন হার্ড ফর্কের সাথে, এটি সম্ভবত প্রধান নেটওয়ার্কে যেতে পারে।

আপনার প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করুন, ক্রিপ্টোকারেন্সির ক্ষেত্রে প্রযুক্তি সম্পর্কে নতুন নিবন্ধগুলির জন্য বিষয়গুলির পরামর্শ দিন এবং আমাদের গ্রুপে সদস্যতা নিন ফেসবুকআমাদের ইভেন্ট এবং প্রকাশনাগুলির সাথে আপ টু ডেট রাখতে।

উত্স: www.habr.com