როგორ აკეთებენ ამას? კრიპტოვალუტის ანონიმიზაციის ტექნოლოგიების მიმოხილვა

რა თქმა უნდა, თქვენ, როგორც ბიტკოინის, ეთერის ან ნებისმიერი სხვა კრიპტოვალუტის მომხმარებელი, გაწუხებთ, რომ ვინმეს შეეძლო დაენახა რამდენი მონეტა გაქვთ საფულეში, ვის გადაურიცხეთ ისინი და ვისგან მიიღეთ ისინი. ანონიმური კრიპტოვალუტების ირგვლივ ბევრი კამათია, მაგრამ ერთ რამეში ვერ დავეთანხმებით, თუ როგორ განაცხადა Monero-ს პროექტის მენეჯერი რიკარდო სპანი თავის Twitter-ზე: „რა მოხდება, თუ უბრალოდ არ მინდა, რომ სუპერმარკეტის მოლარემ იცოდეს, რამდენი ფული მაქვს ჩემს ბალანსზე და რაში ვხარჯავ?

ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ ანონიმურობის ტექნოლოგიურ ასპექტს - როგორ აკეთებენ ამას და მოკლე მიმოხილვას მივცემთ ყველაზე პოპულარულ მეთოდებს, მათ დადებით და უარყოფით მხარეებს.

დღეს დაახლოებით ათამდე ბლოკჩეინი არსებობს, რომლებიც ანონიმური ტრანზაქციების საშუალებას იძლევა. ამავდროულად, ზოგისთვის გადარიცხვების ანონიმურობა სავალდებულოა, ზოგისთვის ის არჩევითია, ზოგი მალავს მხოლოდ ადრესატებსა და მიმღებებს, ზოგი კი არ აძლევს საშუალებას მესამე პირებს ნახონ გადარიცხვების ოდენობაც კი. თითქმის ყველა ტექნოლოგია, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ, უზრუნველყოფს სრულ ანონიმურობას - გარე დამკვირვებელს არ შეუძლია გააანალიზოს არც ნაშთები, არც მიმღებები და არც გარიგების ისტორია. მაგრამ მოდით დავიწყოთ ჩვენი მიმოხილვა ამ სფეროში ერთ-ერთი პიონერით, რათა მივაკვლიოთ ანონიმურობისადმი მიდგომების ევოლუციას.

ამჟამად არსებული ანონიმიზაციის ტექნოლოგიები შეიძლება უხეშად დაიყოს ორ ჯგუფად: შერევაზე დაფუძნებული - სადაც გამოყენებული მონეტები შერეულია ბლოკჩეინის სხვა მონეტებთან - და ტექნოლოგიები, რომლებიც იყენებენ მტკიცებულებებს, რომლებიც დაფუძნებულია პოლინომებზე. შემდეგი, ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ თითოეულ ამ ჯგუფზე და განვიხილავთ მათ დადებით და უარყოფით მხარეებს.

Kneading საფუძველზე

მონეტა

მონეტა არ ახდენს მომხმარებლის თარგმანების ანონიმიზაციას, არამედ მხოლოდ ართულებს მათ თვალყურს. მაგრამ ჩვენ გადავწყვიტეთ შეგვეტანა ეს ტექნოლოგია ჩვენს მიმოხილვაში, რადგან ეს იყო ერთ-ერთი პირველი მცდელობა გაზარდოს ტრანზაქციების კონფიდენციალურობის დონე ბიტკოინის ქსელში. ეს ტექნოლოგია ხიბლავს თავისი სიმარტივით და არ საჭიროებს ქსელის წესების შეცვლას, ამიტომ მისი გამოყენება მარტივად შეიძლება ბევრ ბლოკჩეინში.

ის ემყარება მარტივ იდეას - რა მოხდება, თუ მომხმარებლები შედიან და განახორციელებენ გადახდებს ერთ ტრანზაქციაში? ირკვევა, რომ თუ არნოლდ შვარცენეგერი და ბარაკ ობამა ჩარლი შინსა და დონალდ ტრამპს ერთ ტრანზაქციაში ჩიპს ჩაუვლიან და ორჯერ გადაიხადეს, მაშინ უფრო რთულია იმის გაგება, თუ ვინ დააფინანსა ტრამპის საარჩევნო კამპანია - არნოლდი თუ ბარაკი.

მაგრამ CoinJoin-ის მთავარი უპირატესობიდან გამომდინარეობს მისი მთავარი მინუსი - სუსტი უსაფრთხოება. დღეს უკვე არსებობს გზები ქსელში CoinJoin ტრანზაქციების იდენტიფიცირებისა და შეყვანის კომპლექტების შესატყვისი გამომავლების კომპლექტებთან დახარჯული და გენერირებული მონეტების რაოდენობის შედარების გზით. ასეთი ანალიზის ინსტრუმენტის მაგალითია მონეტა შეუერთდი სუდოკუს.

დადებითი:

• Სიმარტივე

Cons:

• დემონსტრირებული ჰაკერობა

Monero

პირველი ასოციაცია, რომელიც წარმოიქმნება სიტყვების „ანონიმური კრიპტოვალუტის“ მოსმენისას არის Monero. ეს მონეტა დაამტკიცა მისი სტაბილურობა და კონფიდენციალურობა სადაზვერვო სამსახურების მიკროსკოპის ქვეშ:

ერთ-ერთ მის ბოლო დროს სტატიები ჩვენ დეტალურად აღვწერეთ მონეროს პროტოკოლი და დღეს შევაჯამებთ ნათქვამის.

Monero პროტოკოლში, ტრანზაქციაში დახარჯული თითოეული გამომავალი შერეულია მინიმუმ 11 (დაწერის დროს) შემთხვევით გამომავალთან ბლოკჩეინიდან, რითაც ართულებს ქსელის გადაცემის გრაფიკს და ართულებს ტრანზაქციების თვალყურის დევნების გამოთვლით რთულ ამოცანას. შერეული ჩანაწერები ხელმოწერილია ბეჭდის ხელმოწერით, რაც გარანტიას იძლევა, რომ ხელმოწერა მოწოდებულია ერთ-ერთი შერეული მონეტის მფლობელის მიერ, მაგრამ არ იძლევა იმის დადგენას, თუ ვინ.

მიმღებების დასამალად, ყოველი ახლად გენერირებული მონეტა იყენებს ერთჯერად მისამართს, რაც შეუძლებელს ხდის დამკვირვებელს (რა თქმა უნდა, ისეთივე რთული, როგორც დაშიფვრის გასაღებების გატეხვა) რაიმე გამომავალი საჯარო მისამართთან დაკავშირება. და 2017 წლის სექტემბრიდან მონერომ დაიწყო პროტოკოლის მხარდაჭერა კონფიდენციალური ტრანზაქციები (CT) გარკვეული დამატებებით, რითაც ასევე მალავს გადარიცხვის თანხებს. ცოტა მოგვიანებით, კრიპტოვალუტის დეველოპერებმა შეცვალეს Borromean ხელმოწერები Bulletproofs-ით, რითაც მნიშვნელოვნად შეამცირეს ტრანზაქციის ზომა.

დადებითი:

• დროში გამოცდილი
• შედარებითი სიმარტივე

Cons:

• მტკიცებულების გენერირება და დადასტურება უფრო ნელია ვიდრე ZK-SNARK და ZK-STARK
• არ არის რეზისტენტული კვანტური კომპიუტერების გამოყენებით ჰაკერების მიმართ

მოხერხებულობა

Mimblewimble (MW) გამოიგონეს, როგორც მასშტაბირებადი ტექნოლოგია ბიტკოინის ქსელში გადარიცხვების ანონიმიზაციისთვის, მაგრამ აღმოაჩინა მისი განხორციელება, როგორც დამოუკიდებელი ბლოკჩეინი. გამოიყენება კრიპტოვალუტაში ნაცრისფერი и BEAM.

მეგავატი აღსანიშნავია, რადგან მას არ აქვს საჯარო მისამართები და ტრანზაქციის გასაგზავნად, მომხმარებლები პირდაპირ ცვლიან შედეგებს, რითაც გამორიცხავს გარე დამკვირვებლის შესაძლებლობას გააანალიზოს გადარიცხვები მიმღებიდან მიმღებამდე.

შეყვანისა და გამომავალი ჯამების დასამალად გამოიყენება გრეგ მაქსველის მიერ 2015 წელს შემოთავაზებული საკმაოდ გავრცელებული პროტოკოლი - კონფიდენციალური ტრანზაქციები (CT). ანუ, თანხები დაშიფრულია (უფრო სწორად, ისინი იყენებენ ვალდებულების სქემა) და მათ ნაცვლად ქსელი მუშაობს ე.წ. ვალდებულებებით. იმისათვის, რომ ტრანზაქცია ძალაში ჩაითვალოს, დახარჯული და გამომუშავებული მონეტების რაოდენობა პლუს საკომისიო უნდა იყოს თანაბარი. ვინაიდან ქსელი პირდაპირ არ მუშაობს რიცხვებთან, თანასწორობა უზრუნველყოფილია იმავე ვალდებულებების განტოლების გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება ვალდებულება ნულამდე.

ორიგინალურ CT-ში, მნიშვნელობების არანეგატიურობის გარანტირებისთვის (ე.წ. ). ამასთან დაკავშირებით, ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით ანონიმური ვალუტების ნაკლოვანებები მოიცავდა ტრანზაქციის დიდ ზომას, მაგრამ ახლა მათ გადაწყვიტეს უარი თქვან ამ ხელმოწერებზე უფრო კომპაქტური ტექნოლოგიის - Bulletproofs-ის სასარგებლოდ.

თავად მეგავატ ბლოკში ტრანზაქციის კონცეფცია არ არსებობს, მხოლოდ მასში დახარჯული და გენერირებული გამოსავალია. არანაირი გარიგება - არ არის პრობლემა!

გადაცემის მონაწილის დეანონიმიზაციის თავიდან ასაცილებლად ტრანზაქციის ქსელში გაგზავნის ეტაპზე გამოიყენება პროტოკოლი Dandelion, რომელიც იყენებს ქსელის თვითნებური სიგრძის პროქსი კვანძების ჯაჭვს, რომლებიც გადასცემენ ტრანზაქციას ერთმანეთს, სანამ რეალურად გაავრცელებენ მას ყველა მონაწილეზე, რითაც ბლოკავს ქსელში შესვლის ტრანზაქციის ტრაექტორიას.

დადებითი:

• ბლოკჩეინის მცირე ზომა
• შედარებითი სიმარტივე

Cons:

• მტკიცებულების გენერირება და დადასტურება უფრო ნელია ვიდრე ZK-SNARK და ZK-STARK
• ისეთი ფუნქციების მხარდაჭერა, როგორიცაა სკრიპტები და მრავალხელმოწერები, რთულია
• არ არის რეზისტენტული კვანტური კომპიუტერების გამოყენებით ჰაკერების მიმართ

მტკიცებულებები მრავალწევრებზე

ZK-SNARKs

ამ ტექნოლოგიის რთული სახელი ნიშნავს "ნულოვანი ცოდნა ცოდნის ლაკონური არაინტერაქტიული არგუმენტი“, რომელიც შეიძლება ითარგმნოს როგორც „მოკლე არაინტერაქტიული ნულოვანი ცოდნის მტკიცებულება“. ის გახდა zerocoin-ის პროტოკოლის გაგრძელება, რომელიც შემდგომ გადაიქცა zerocash-ში და პირველად განხორციელდა Zcash კრიპტოვალუტაში.

ზოგადად, ნულოვანი ცოდნის მტკიცებულება საშუალებას აძლევს ერთ მხარეს დაუმტკიცოს მეორეს ზოგიერთი მათემატიკური დებულების სიმართლე მის შესახებ რაიმე ინფორმაციის გამჟღავნების გარეშე. კრიპტოვალუტების შემთხვევაში, ასეთი მეთოდები გამოიყენება იმის დასამტკიცებლად, რომ, მაგალითად, ტრანზაქცია არ აწარმოებს იმაზე მეტ მონეტას, ვიდრე ხარჯავს, გადარიცხვების ოდენობის გამჟღავნების გარეშე.

ZK-SNARKs ძალიან რთული გასაგებია და ერთზე მეტი სტატია დასჭირდება იმის აღწერას, თუ როგორ მუშაობს იგი. Zcash-ის ოფიციალურ გვერდზე, პირველი ვალუტა, რომელიც ახორციელებს ამ პროტოკოლს, მისი მოქმედების აღწერა ეძღვნება 7 სტატია. ამიტომ, ამ თავში მხოლოდ ზედაპირული აღწერით შემოვიფარგლებით.

ალგებრული პოლინომების გამოყენებით, ZK-SNARK ადასტურებს, რომ გადახდის გამგზავნი ფლობს მონეტებს, რომლებსაც ხარჯავს და რომ დახარჯული მონეტების რაოდენობა არ აღემატება გენერირებული მონეტების რაოდენობას.

ეს პროტოკოლი შეიქმნა იმ მიზნით, რომ შემცირდეს განცხადების მართებულობის დამადასტურებელი საბუთის ზომა და ამავე დროს მისი სწრაფად გადამოწმება. დიახ, მიხედვით პრეზენტაციები Zooko Wilcox, Zcash-ის აღმასრულებელი დირექტორი, მტკიცებულების ზომა მხოლოდ 200 ბაიტია და მისი სისწორის შემოწმება შესაძლებელია 10 მილიწამში. უფრო მეტიც, Zcash-ის უახლეს ვერსიაში დეველოპერებმა მოახერხეს მტკიცებულების წარმოქმნის დროის შემცირება დაახლოებით ორ წამამდე.

თუმცა, ამ ტექნოლოგიის გამოყენებამდე საჭიროა "საჯარო პარამეტრების" სანდო დაყენების რთული პროცედურა, რომელსაც "ცერემონია" ეწოდება (ცერემონია). მთელი სირთულე იმაში მდგომარეობს, რომ ამ პარამეტრების დაყენებისას არცერთ მხარეს არ რჩება მათთვის პირადი გასაღებები, სახელწოდებით „ტოქსიკური ნარჩენები“, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის შეძლებს ახალი მონეტების გენერირებას. როგორ ხდება ეს პროცედურა, შეგიძლიათ გაიგოთ ვიდეოდან YouTube.

დადებითი:

• მცირე ზომის მტკიცებულება
• სწრაფი გადამოწმება
• შედარებით სწრაფი მტკიცებულების გენერაცია

Cons:

• საჯარო პარამეტრების დაყენების კომპლექსური პროცედურა
• ტოქსიკური ნარჩენები
• ტექნოლოგიის შედარებითი სირთულე
• არ არის რეზისტენტული კვანტური კომპიუტერების გამოყენებით ჰაკერების მიმართ

ZK-STARKs

ბოლო ორი ტექნოლოგიის ავტორებს კარგად შეუძლიათ აკრონიმებთან თამაში, ხოლო შემდეგი აკრონიმი ნიშნავს "ნულოვანი ცოდნის მასშტაბირებადი გამჭვირვალე ცოდნის არგუმენტები". ეს მეთოდი გამიზნული იყო იმ დროისთვის ZK-SNARK-ების არსებული ხარვეზების გადასაჭრელად: საზოგადოებრივი პარამეტრების სანდო პარამეტრის საჭიროება, ტოქსიკური ნარჩენების არსებობა, კრიპტოგრაფიის არასტაბილურობა კვანტური ალგორითმების ჰაკერებისთვის და არასაკმარისად სწრაფი მტკიცებულების გენერაცია. თუმცა, ZK-SNARK დეველოპერებმა გაუმკლავდნენ ბოლო ნაკლოვანებას.

ZK-STARK ასევე იყენებენ მრავალწევრებზე დაფუძნებულ მტკიცებულებებს. ტექნოლოგია არ იყენებს საჯარო გასაღების კრიპტოგრაფიას, სანაცვლოდ ეყრდნობა ჰეშინგს და გადაცემის თეორიას. ამ კრიპტოგრაფიული საშუალებების აღმოფხვრა ტექნოლოგიას მდგრადს ხდის კვანტური ალგორითმების მიმართ. მაგრამ ამას ფასი აქვს - მტკიცებულებამ შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ასეულ კილობაიტს.

ამჟამად ZK-STARK-ს არ აქვს დანერგვა არცერთ კრიპტოვალუტაში, მაგრამ არსებობს მხოლოდ ბიბლიოთეკის სახით. libSTARK. თუმცა, დეველოპერებს აქვთ გეგმები, რომლებიც ბევრად სცილდება ბლოკჩეინს (მათში თეთრი ქაღალდი ავტორები აძლევენ მაგალითს პოლიციის მონაცემთა ბაზაში დნმ-ის მტკიცებულების შესახებ). ამ მიზნით შეიქმნა StarkWare Industries, რომელიც 2018 წლის ბოლოს შეგროვდა $ 36 მილიონი ინვესტიციები ინდუსტრიის უმსხვილესი კომპანიებისგან.

შეგიძლიათ მეტი წაიკითხოთ იმაზე, თუ როგორ მუშაობს ZK-STARK ვიტალიკ ბუტერინის პოსტებში (ნაწილი 1, ნაწილი 2, ნაწილი 3).

დადებითი:

• კვანტური კომპიუტერების მიერ ჰაკერების წინააღმდეგობა
• შედარებით სწრაფი მტკიცებულების გენერაცია
• შედარებით სწრაფი მტკიცებულების გადამოწმება
• არ არის ტოქსიკური ნარჩენები

Cons:

• ტექნოლოგიის სირთულე
• დიდი მტკიცებულების ზომა

დასკვნა

ბლოკჩეინი და ანონიმურობის მზარდი მოთხოვნა ახალ მოთხოვნებს უყენებს კრიპტოგრაფიას. ამრიგად, კრიპტოგრაფიის ფილიალი, რომელიც წარმოიშვა 1980-იანი წლების შუა ხანებში - ნულოვანი ცოდნის მტკიცებულებები - სულ რამდენიმე წელიწადში შეივსო ახალი, დინამიურად განვითარებადი მეთოდებით.

ამრიგად, სამეცნიერო აზროვნების ფრენამ CoinJoin მოძველდა და MimbleWimble პერსპექტიულ ახალბედად აქცია საკმაოდ ახალი იდეებით. მონერო რჩება ურყევ გიგანტად ჩვენი კონფიდენციალურობის დაცვაში. ხოლო SNARK-ები და STARK-ები, მიუხედავად იმისა, რომ მათ აქვთ ნაკლოვანებები, შეუძლიათ გახდნენ ლიდერები ამ სფეროში. შესაძლოა, უახლოეს წლებში, ის პუნქტები, რომლებიც ჩვენ აღვნიშნეთ თითოეული ტექნოლოგიის სვეტში "უარყოფითი" გახდება შეუსაბამო.

წყარო: www.habr.com