অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনে বেনামী সম্পর্কে

আমরা দীর্ঘদিন ধরে ক্রিপ্টোকারেন্সিতে বেনামীর বিষয়ে আগ্রহী এবং এই ক্ষেত্রে প্রযুক্তির উন্নয়ন অনুসরণ করার চেষ্টা করি। আমাদের নিবন্ধগুলিতে আমরা ইতিমধ্যে অপারেশনের নীতিগুলি বিস্তারিতভাবে আলোচনা করেছি গোপনীয় লেনদেন Monero মধ্যে, এবং বাহিত তুলনামূলক পর্যালোচনা এই ক্ষেত্রে বিদ্যমান প্রযুক্তি। যাইহোক, সমস্ত বেনামী ক্রিপ্টোকারেন্সি আজ বিটকয়েন - অব্যয়িত লেনদেন আউটপুট (এর পরে UTXO) দ্বারা প্রস্তাবিত ডেটা মডেলের উপর নির্মিত। Ethereum-এর মতো অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনের জন্য, বেনামী এবং গোপনীয়তা বাস্তবায়নের জন্য বিদ্যমান সমাধান (উদাহরণস্বরূপ, Mobius বা অ্যাজটেক) স্মার্ট চুক্তিতে UTXO মডেলের প্রতিলিপি করার চেষ্টা করেছে।

2019 সালের ফেব্রুয়ারিতে, স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি এবং ভিসা রিসার্চের একদল গবেষক মুক্তি পেয়েছে প্রিপ্রিন্ট "জেথার: স্মার্ট চুক্তির জগতে গোপনীয়তার দিকে।" লেখকরাই প্রথম অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনে বেনামী নিশ্চিত করার জন্য একটি পদ্ধতির প্রস্তাব করেন এবং একটি স্মার্ট চুক্তির দুটি সংস্করণ উপস্থাপন করেন: গোপনীয় (ব্যালেন্স এবং স্থানান্তরের পরিমাণ লুকিয়ে রাখা) এবং বেনামী (প্রাপক এবং প্রেরককে লুকিয়ে) লেনদেনের জন্য। আমরা প্রস্তাবিত প্রযুক্তিটিকে আকর্ষণীয় বলে মনে করি এবং এর ডিজাইন শেয়ার করতে চাই, সেইসাথে অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনে বেনামীর সমস্যাটি কেন খুব কঠিন বলে মনে করা হয় এবং লেখকরা এটি সম্পূর্ণরূপে সমাধান করতে পেরেছেন কিনা সে সম্পর্কে কথা বলতে চাই।

এই ডেটা মডেলগুলির গঠন সম্পর্কে

UTXO মডেলে, একটি লেনদেন "ইনপুট" এবং "আউটপুট" নিয়ে গঠিত। "আউটপুট" এর একটি সরাসরি অ্যানালগ হল আপনার ওয়ালেটের বিলগুলি: প্রতিটি "আউটপুট" এর কিছু মূল্য আছে। আপনি যখন কাউকে অর্থ প্রদান করেন (একটি লেনদেন করেন) তখন আপনি এক বা একাধিক "আউটপুট" ব্যয় করেন, এই ক্ষেত্রে তারা লেনদেনের "ইনপুট" হয়ে যায় এবং ব্লকচেইন তাদের ব্যয় হিসাবে চিহ্নিত করে। এই ক্ষেত্রে, আপনার অর্থপ্রদানের প্রাপক (অথবা আপনি নিজেই, যদি আপনার পরিবর্তনের প্রয়োজন হয়) নতুন উৎপন্ন "আউটপুট" গ্রহণ করেন। এটি এই মত পরিকল্পিতভাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে:

অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনগুলি অনেকটা আপনার ব্যাঙ্ক অ্যাকাউন্টের মতোই গঠন করা হয়। তারা শুধুমাত্র আপনার অ্যাকাউন্টে থাকা পরিমাণ এবং স্থানান্তরের পরিমাণ নিয়ে কাজ করে। আপনি যখন আপনার অ্যাকাউন্ট থেকে কিছু পরিমাণ স্থানান্তর করেন, তখন আপনি কোনও "আউটপুট" বার্ন করেন না, নেটওয়ার্কের মনে রাখার দরকার নেই কোন কয়েন খরচ হয়েছে এবং কোনটি হয়নি৷ সবচেয়ে সহজ ক্ষেত্রে, লেনদেন যাচাইকরণ প্রেরকের স্বাক্ষর এবং তার ব্যালেন্সের পরিমাণ পরীক্ষা করার জন্য নেমে আসে:

প্রযুক্তির বিশ্লেষণ

এরপরে, আমরা Zether কীভাবে লেনদেনের পরিমাণ, প্রাপক এবং প্রেরককে লুকিয়ে রাখে সে সম্পর্কে কথা বলব। আমরা এর অপারেশনের নীতিগুলি বর্ণনা করার সাথে সাথে, আমরা গোপনীয় এবং বেনামী সংস্করণগুলির মধ্যে পার্থক্যগুলি নোট করব৷ যেহেতু অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনে গোপনীয়তা নিশ্চিত করা অনেক সহজ, তাই বেনামীকরণের মাধ্যমে আরোপিত কিছু বিধিনিষেধ প্রযুক্তির গোপনীয় সংস্করণের জন্য প্রাসঙ্গিক হবে না।

ব্যালেন্স এবং ট্রান্সফার পরিমাণ লুকানো

একটি এনক্রিপশন স্কিম ব্যালেন্স এনক্রিপ্ট করতে এবং Zether এ পরিমাণ স্থানান্তর করতে ব্যবহৃত হয় এল গামাল. এটি নিম্নরূপ কাজ করে। এলিস যখন ববকে পাঠাতে চায় b ঠিকানা অনুসারে মুদ্রা (এর সর্বজনীন কী) Y, সে একটি এলোমেলো সংখ্যা বেছে নেয় r এবং পরিমাণ এনক্রিপ্ট করে:

যেখানে C - এনক্রিপ্ট করা পরিমাণ, D - এই পরিমাণ বোঝার জন্য প্রয়োজনীয় সহায়ক মান, G - উপবৃত্তাকার বক্ররেখার একটি নির্দিষ্ট বিন্দু, যখন গোপন কী দ্বারা গুণ করা হয়, তখন সর্বজনীন কী পাওয়া যায়।

যখন বব এই মানগুলি গ্রহণ করে, তখন সে কেবল সেগুলিকে তার এনক্রিপ্ট করা ব্যালেন্সে একইভাবে যোগ করে, যার কারণে এই স্কিমটি সুবিধাজনক।

একইভাবে, অ্যালিস তার ভারসাম্য থেকে একই মানগুলি বিয়োগ করে, শুধুমাত্র হিসাবে Y আপনার সর্বজনীন কী ব্যবহার করে।

প্রাপক এবং প্রেরক লুকানো

UTXO-তে "আউটপুটগুলি" এলোমেলো করা ক্রিপ্টোকারেন্সির প্রথম দিন থেকে শুরু করে এবং প্রেরককে লুকিয়ে রাখতে সাহায্য করে৷ এটি করার জন্য, প্রেরক নিজেই, স্থানান্তর করার সময়, ব্লকচেইনে এলোমেলো "আউটপুট" সংগ্রহ করে এবং সেগুলিকে নিজের সাথে মিশ্রিত করে। এরপর, তিনি একটি রিং স্বাক্ষর সহ "আউটপুট"-এ স্বাক্ষর করেন - একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রক্রিয়া যা তাকে যাচাইকারীকে বোঝাতে দেয় যে প্রেরকের মুদ্রা জড়িত "আউটপুট" এর মধ্যে উপস্থিত রয়েছে। মিশ্র মুদ্রা নিজেদের, অবশ্যই, ব্যয় করা হয় না।

যাইহোক, আমরা প্রাপককে লুকানোর জন্য জাল আউটপুট তৈরি করতে সক্ষম হব না। অতএব, UTXO-তে, প্রতিটি "আউটপুট" এর নিজস্ব অনন্য ঠিকানা রয়েছে এবং এটি ক্রিপ্টোগ্রাফিকভাবে এই কয়েন প্রাপকের ঠিকানার সাথে সংযুক্ত। এই মুহুর্তে, এর গোপন কীগুলি না জেনে অনন্য আউটপুট ঠিকানা এবং প্রাপকের ঠিকানার মধ্যে সম্পর্ক সনাক্ত করার কোনও উপায় নেই।

অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক মডেলে, আমরা এককালীন ঠিকানা ব্যবহার করতে পারি না (অন্যথায় এটি ইতিমধ্যেই একটি "প্রস্থান" মডেল হবে)। অতএব, ব্লকচেইনের অন্যান্য অ্যাকাউন্টের মধ্যে প্রাপক এবং প্রেরককে মিশ্রিত করতে হবে। এই ক্ষেত্রে, একটি এনক্রিপ্ট করা 0 কয়েন মিশ্র অ্যাকাউন্ট থেকে ডেবিট করা হয় (বা প্রাপক মিশ্রিত হলে 0 যোগ করা হয়), প্রকৃতপক্ষে তাদের আসল ব্যালেন্স পরিবর্তন না করে।

যেহেতু প্রেরক এবং প্রাপক উভয়েরই সর্বদা একটি স্থায়ী ঠিকানা থাকে, তাই একই ঠিকানায় স্থানান্তর করার সময় মিশ্রণের জন্য একই গোষ্ঠীগুলি ব্যবহার করা প্রয়োজন। একটি উদাহরণ দিয়ে এটি তাকান সহজ.

ধরা যাক অ্যালিস ববের দাতব্য প্রতিষ্ঠানে অবদান রাখার সিদ্ধান্ত নেয়, তবে স্থানান্তরটি বাইরের পর্যবেক্ষকের কাছে বেনামে থাকা পছন্দ করে। তারপরে, প্রেরকের ক্ষেত্রে নিজেকে ছদ্মবেশ দেওয়ার জন্য, সে অ্যাডাম এবং অ্যাডেলের অ্যাকাউন্টেও প্রবেশ করে। এবং বব লুকানোর জন্য, প্রাপক ক্ষেত্রে বেন এবং বিলের অ্যাকাউন্ট যোগ করুন। পরবর্তী অবদানের জন্য, অ্যালিস তার পাশে অ্যালেক্স এবং আমান্ডা এবং ববের পাশে ব্রুস এবং বেনজেন লেখার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। এই ক্ষেত্রে, ব্লকচেইন বিশ্লেষণ করার সময়, এই দুটি লেনদেনে অংশগ্রহণকারীদের শুধুমাত্র একটি ছেদকারী জোড়া রয়েছে - অ্যালিস এবং বব, যা এই লেনদেনগুলিকে বেনামী করে।

লেনদেন ঘোড়দৌড়

আমরা ইতিমধ্যে উল্লেখ করেছি, অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক সিস্টেমে আপনার ব্যালেন্স লুকানোর জন্য, ব্যবহারকারী তার ব্যালেন্স এবং স্থানান্তরের পরিমাণ এনক্রিপ্ট করে। একই সময়ে, তাকে অবশ্যই প্রমাণ করতে হবে যে তার অ্যাকাউন্টে ব্যালেন্সটি নেতিবাচক নয়। সমস্যা হল একটি লেনদেন তৈরি করার সময়, ব্যবহারকারী তার বর্তমান অ্যাকাউন্টের স্থিতি সম্পর্কিত একটি প্রমাণ তৈরি করে। কি হবে যদি বব অ্যালিসের কাছে একটি লেনদেন পাঠায় এবং অ্যালিসের পাঠানোর আগে এটি গ্রহণ করা হয়? তাহলে অ্যালিসের লেনদেনটি অবৈধ বলে বিবেচিত হবে, যেহেতু ববের লেনদেন গৃহীত হওয়ার আগে ব্যালেন্সের প্রমাণ তৈরি করা হয়েছিল৷

এই ধরনের পরিস্থিতিতে যে প্রথম সিদ্ধান্ত আসে তা হল লেনদেন সম্পন্ন না হওয়া পর্যন্ত অ্যাকাউন্টটি ফ্রিজ করা। তবে এই পদ্ধতিটি উপযুক্ত নয়, কারণ একটি বিতরণ সিস্টেমে এই জাতীয় সমস্যা সমাধানের জটিলতা ছাড়াও, একটি বেনামী স্কিমে কার অ্যাকাউন্ট ব্লক করা হবে তা স্পষ্ট হবে না।

এই সমস্যা সমাধানের জন্য, প্রযুক্তি ইনকামিং এবং আউটগোয়িং লেনদেনগুলিকে আলাদা করে: ব্যালেন্স শীটে খরচের তাৎক্ষণিক প্রভাব রয়েছে, যখন প্রাপ্তিগুলি বিলম্বিত প্রভাব ফেলে। এটি করার জন্য, "যুগ" ধারণাটি চালু করা হয়েছে - একটি নির্দিষ্ট আকারের ব্লকগুলির একটি গ্রুপ। বর্তমান "যুগ" গ্রুপ আকার দ্বারা ব্লক উচ্চতা বিভক্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি লেনদেন প্রক্রিয়া করার সময়, নেটওয়ার্ক অবিলম্বে প্রেরকের ব্যালেন্স আপডেট করে এবং একটি স্টোরেজ ট্যাঙ্কে প্রাপকের তহবিল সঞ্চয় করে। সঞ্চিত তহবিল শুধুমাত্র প্রাপকের কাছে উপলব্ধ করা হয় যখন একটি নতুন "যুগ" শুরু হয়।

ফলস্বরূপ, ব্যবহারকারী যত ঘন ঘন তহবিল গ্রহণ করুক না কেন লেনদেন পাঠাতে পারে (যতদূর তার ব্যালেন্স অনুমতি দেয়, অবশ্যই)। নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ব্লকগুলি কত দ্রুত প্রচারিত হয় এবং একটি লেনদেন একটি ব্লকে কত দ্রুত প্রবেশ করে তার উপর ভিত্তি করে যুগের আকার নির্ধারণ করা হয়।

এই সমাধানটি গোপনীয় স্থানান্তরের জন্য ভাল কাজ করে, কিন্তু বেনামী লেনদেনের সাথে, যেমনটি আমরা পরে দেখব, এটি গুরুতর সমস্যা তৈরি করে।

রিপ্লে আক্রমণের বিরুদ্ধে সুরক্ষা

অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনে, প্রতিটি লেনদেন প্রেরকের ব্যক্তিগত কী দ্বারা স্বাক্ষরিত হয়, যা যাচাইকারীকে নিশ্চিত করে যে লেনদেনটি পরিবর্তন করা হয়নি এবং এই কীটির মালিক দ্বারা তৈরি করা হয়েছে। কিন্তু যদি একজন আক্রমণকারী যিনি ট্রান্সমিশন চ্যানেলটি শুনছিলেন তিনি এই বার্তাটি বাধা দেন এবং ঠিক একই দ্বিতীয়টি পাঠান? যাচাইকারী লেনদেনের স্বাক্ষর যাচাই করবে এবং এর লেখকত্ব সম্পর্কে নিশ্চিত হবে এবং নেটওয়ার্ক আবার প্রেরকের ব্যালেন্স থেকে একই পরিমাণ রাইট অফ করবে।

এই আক্রমণটিকে রিপ্লে আক্রমণ বলা হয়। UTXO মডেলে, এই ধরনের আক্রমণগুলি প্রাসঙ্গিক নয়, যেহেতু আক্রমণকারী ব্যয়িত আউটপুটগুলি ব্যবহার করার চেষ্টা করবে, যা নিজেই বৈধ নয় এবং নেটওয়ার্ক দ্বারা প্রত্যাখ্যান করা হয়েছে।

এটি যাতে না ঘটে তার জন্য, লেনদেনের মধ্যে এলোমেলো ডেটা সহ একটি ক্ষেত্র তৈরি করা হয়, যাকে ননস বা সহজভাবে "লবণ" বলা হয়। লবণের সাথে একটি লেনদেন পুনরায় জমা দেওয়ার সময়, যাচাইকারী দেখেন যে ননসটি আগে ব্যবহার করা হয়েছে কিনা এবং যদি না হয় তবে লেনদেনটি বৈধ বলে মনে করে। ব্লকচেইনে ব্যবহারকারীর ননসের পুরো ইতিহাস সংরক্ষণ না করার জন্য, সাধারণত প্রথম লেনদেনে এটি শূন্যের সমান সেট করা হয় এবং তারপরে এক দ্বারা বৃদ্ধি করা হয়। নেটওয়ার্ক শুধুমাত্র চেক করতে পারে যে নতুন লেনদেনের অনুপস্থিতি আগের একের থেকে আলাদা।

বেনামী স্থানান্তর প্রকল্পে, লেনদেন ননসেস বৈধ করার সমস্যা দেখা দেয়। আমরা স্পষ্টভাবে প্রেরকের ঠিকানার সাথে ননসকে আবদ্ধ করতে পারি না, যেহেতু, স্পষ্টতই, এটি স্থানান্তরটিকে বেনামী করে দেয়। আমরা সমস্ত অংশগ্রহণকারী অ্যাকাউন্টের ননসেসগুলিতে একটি যোগ করতে পারি না, কারণ এটি প্রক্রিয়াকৃত অন্যান্য স্থানান্তরের সাথে বিরোধ করতে পারে।

জেথারের লেখকরা "যুগের" উপর নির্ভর করে ননস ক্রিপ্টোগ্রাফিকভাবে তৈরি করার প্রস্তাব করেছেন। উদাহরণ স্বরূপ:

এটা হল x প্রেরকের গোপন কী, এবং গেপোচ — যুগের জন্য একটি অতিরিক্ত জেনারেটর, 'জেথার +' ফর্মের একটি স্ট্রিং হ্যাশ করে প্রাপ্ত। এখন সমস্যাটি সমাধান করা হয়েছে বলে মনে হচ্ছে - আমরা প্রেরকের অনুপস্থিতি প্রকাশ করি না এবং জড়িত না থাকা অংশগ্রহণকারীদের ননসে হস্তক্ষেপ করি না। কিন্তু এই পদ্ধতিটি একটি গুরুতর সীমাবদ্ধতা আরোপ করে: একটি অ্যাকাউন্ট প্রতি "যুগ" প্রতি একটির বেশি লেনদেন পাঠাতে পারে না। এই সমস্যাটি, দুর্ভাগ্যবশত, অমীমাংসিত রয়ে গেছে, এবং বর্তমানে Zether এর বেনামী সংস্করণ তৈরি করে, আমাদের মতে, ব্যবহারের জন্য খুব কমই উপযুক্ত।

জিরো নলেজ প্রুফের জটিলতা

UTXO-তে, প্রেরককে অবশ্যই নেটওয়ার্কের কাছে প্রমাণ করতে হবে যে তিনি নেতিবাচক পরিমাণ খরচ করছেন না, অন্যথায় পাতলা বাতাস থেকে নতুন কয়েন তৈরি করা সম্ভব হবে (কেন এটি সম্ভব, আমরা আগের একটিতে লিখেছিলাম নিবন্ধ) এবং একটি রিং স্বাক্ষর সহ "ইনপুট" স্বাক্ষর করুন যাতে প্রমাণ করা যায় যে কয়েনগুলি মিশ্রিত হচ্ছে তার মধ্যে তহবিল রয়েছে যা তার।

অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনের বেনামী সংস্করণে, প্রমাণের অভিব্যক্তিগুলি আরও জটিল। প্রেরক প্রমাণ করে যে:

1. পাঠানো পরিমাণ ইতিবাচক;
2. ভারসাম্য অ ঋণাত্মক থেকে যায়;
3. প্রেরক সঠিকভাবে স্থানান্তর পরিমাণ এনক্রিপ্ট করেছেন (শূন্য সহ);
4. ব্যালেন্সের ভারসাম্য শুধুমাত্র প্রেরক এবং প্রাপকের জন্য পরিবর্তিত হয়;
5. প্রেরক তার অ্যাকাউন্টের ব্যক্তিগত কীটির মালিক এবং তিনি আসলে প্রেরকদের তালিকায় রয়েছেন (যাদের মধ্যে জড়িত);
6. লেনদেনে ব্যবহৃত ননসটি সঠিকভাবে তৈরি করা হয়েছে।

যেমন একটি জটিল প্রমাণ জন্য, লেখক একটি মিশ্রণ ব্যবহার বন্দুকের গুলিদ্বারা অভেদ্য (লেখকদের মধ্যে একজন, উপায় দ্বারা, এর সৃষ্টিতে অংশ নিয়েছিলেন) এবং সিগমা প্রোটোকল, যেগুলোকে সিগমা-বুলেট বলা হয়। এই ধরনের একটি বিবৃতির আনুষ্ঠানিক প্রমাণ একটি বরং কঠিন কাজ, এবং এটি প্রযুক্তি বাস্তবায়ন করতে ইচ্ছুক লোকের সংখ্যাকে ব্যাপকভাবে সীমিত করে।

শেষ কি?

আমাদের মতে, Zether-এর যে অংশটি অ্যাকাউন্ট-ভিত্তিক ব্লকচেইনে গোপনীয়তা নিয়ে আসে তা এখনই ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু এই মুহুর্তে, প্রযুক্তির বেনামী সংস্করণ এর ব্যবহারে গুরুতর বিধিনিষেধ আরোপ করে, এবং এর বাস্তবায়নে জটিলতা। যাইহোক, এটি ছাড় দেওয়া উচিত নয় যে লেখকরা এটি কয়েক মাস আগে প্রকাশ করেছিলেন এবং সম্ভবত অন্য কেউ আজ বিদ্যমান সমস্যার সমাধান খুঁজে পাবেন। সর্বোপরি, বিজ্ঞান এভাবেই হয়।

উত্স: www.habr.com