Monero मधील गोपनीय व्यवहार, किंवा अज्ञात गोष्टी अज्ञात गंतव्यस्थानांवर कसे हस्तांतरित करावे

आम्ही मोनेरो ब्लॉकचेनबद्दल आमची मालिका सुरू ठेवतो आणि आजचा लेख रिंगसीटी (रिंग गोपनीय व्यवहार) प्रोटोकॉलवर लक्ष केंद्रित करेल, जो गोपनीय व्यवहार आणि नवीन रिंग स्वाक्षरी सादर करतो. दुर्दैवाने, ते कसे कार्य करते याबद्दल इंटरनेटवर फारच कमी माहिती आहे आणि आम्ही ही पोकळी भरून काढण्याचा प्रयत्न केला.

या प्रोटोकॉलचा वापर करून नेटवर्क हस्तांतरणाची रक्कम कशी लपवते, त्यांनी क्लासिक क्रिप्टोनोट रिंग स्वाक्षरी का सोडून दिली आणि हे तंत्रज्ञान पुढे कसे विकसित होईल याबद्दल आम्ही चर्चा करू.

हा प्रोटोकॉल मोनेरो मधील सर्वात जटिल तंत्रज्ञानांपैकी एक असल्याने, वाचकाला या ब्लॉकचेनच्या डिझाइनचे मूलभूत ज्ञान आणि लंबवर्तुळाकार वक्र क्रिप्टोग्राफीचे उत्तीर्ण ज्ञान आवश्यक असेल (हे ज्ञान जाणून घेण्यासाठी, तुम्ही आमचे पहिले अध्याय वाचू शकता. बद्दल मागील लेख एकाधिक स्वाक्षरी).

रिंगसीटी प्रोटोकॉल

क्रिप्टोनोट चलनांवर संभाव्य हल्ल्यांपैकी एक म्हणजे पाठवलेल्या व्यवहाराची रक्कम आणि वेळेच्या ज्ञानावर आधारित ब्लॉकचेन विश्लेषण. हे परवानगी देते आक्रमणकर्त्याला स्वारस्य असलेल्या बाहेर पडण्यासाठी शोध क्षेत्र लक्षणीयरीत्या संकुचित करा. अशा विश्लेषणापासून संरक्षण करण्यासाठी, मोनेरोने निनावी व्यवहार प्रोटोकॉल लागू केला आहे जो नेटवर्कवरील हस्तांतरणाची रक्कम पूर्णपणे लपवतो.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की रक्कम लपवण्याची कल्पना नवीन नाही. बिटकॉइन कोर डेव्हलपर ग्रेग मॅक्सवेल हे त्याचे वर्णन करणारे पहिले होते लेख गोपनीय व्यवहार. रिंगसीटीची सध्याची अंमलबजावणी म्हणजे रिंग सिग्नेचर वापरण्याच्या शक्यतेसह केलेले बदल आहे (त्यांच्याशिवाय) आणि त्यामुळेच त्याचे नाव पडले - रिंग गोपनीय व्यवहार.

इतर गोष्टींबरोबरच, प्रोटोकॉल धूळ आउटपुट मिसळण्याच्या समस्यांपासून मुक्त होण्यास मदत करते - थोड्या प्रमाणात आउटपुट (सामान्यत: व्यवहारांमधून बदलाच्या स्वरूपात प्राप्त होते), ज्यामुळे त्यांच्या किंमतीपेक्षा जास्त समस्या निर्माण होतात.

जानेवारी 2017 मध्ये, गोपनीय व्यवहारांच्या पर्यायी वापरास अनुमती देऊन मोनेरो नेटवर्कचा कठोर काटा घडला. आणि आधीच त्याच वर्षाच्या सप्टेंबरमध्ये, आवृत्ती 6 हार्ड फोर्कसह, अशा व्यवहारांना फक्त नेटवर्कवर परवानगी होती.

RingCT एकाच वेळी अनेक यंत्रणा वापरते: बहुस्तरीय लिंक्ड उत्स्फूर्त निनावी गट स्वाक्षरी (बहुस्तरीय लिंक करण्यायोग्य उत्स्फूर्त अनामित गट स्वाक्षरी, यापुढे MLSAG म्हणून संदर्भित), एक वचनबद्धता योजना (पेडरसन कमिटमेंट्स) आणि श्रेणी पुरावे (या शब्दाचा रशियन भाषेत स्थापित अनुवाद नाही) .

रिंगसीटी प्रोटोकॉल दोन प्रकारचे निनावी व्यवहार सादर करतो: साधे आणि पूर्ण. जेव्हा एखादा व्यवहार एकापेक्षा जास्त इनपुट वापरतो तेव्हा वॉलेट पहिले व्युत्पन्न करते, दुसरे - उलट परिस्थितीत. ते व्यवहाराच्या रकमेचे प्रमाणीकरण आणि MLSAG स्वाक्षरीने स्वाक्षरी केलेल्या डेटामध्ये भिन्न आहेत (आम्ही खाली याबद्दल अधिक बोलू). शिवाय, पूर्ण प्रकारचे व्यवहार कितीही इनपुटसह व्युत्पन्न केले जाऊ शकतात, यात कोणताही मूलभूत फरक नाही. पुस्तकामध्ये "शून्य ते मोनेरो" या संदर्भात, असे म्हटले जाते की संपूर्ण व्यवहार एका इनपुटवर मर्यादित ठेवण्याचा निर्णय घाईघाईने घेण्यात आला होता आणि भविष्यात तो बदलू शकतो.

MLSAG स्वाक्षरी

स्वाक्षरी केलेले व्यवहार इनपुट काय आहेत ते लक्षात ठेवूया. प्रत्येक व्यवहार काही निधी खर्च करतो आणि निर्माण करतो. ट्रान्झॅक्शन आउटपुट तयार करून फंडांची निर्मिती होते (थेट साधर्म्य म्हणजे बिले), आणि व्यवहार जे आउटपुट खर्च करतो (शेवटी, वास्तविक जीवनात आपण बँक नोट्स खर्च करतो) इनपुट बनते (काळजी घ्या, गोंधळात पडणे खूप सोपे आहे. येथे).

एक इनपुट एकाधिक आउटपुटचा संदर्भ देते, परंतु केवळ एकच खर्च करते, अशा प्रकारे भाषांतर इतिहासाचे विश्लेषण करणे कठीण करण्यासाठी "स्मोकस्क्रीन" तयार करते. जर एखाद्या व्यवहारात एकापेक्षा जास्त इनपुट असतील, तर अशी रचना मॅट्रिक्स म्हणून दर्शविली जाऊ शकते, जिथे पंक्ती इनपुट असतात आणि स्तंभ मिश्रित आउटपुट असतात. नेटवर्कला हे सिद्ध करण्यासाठी की व्यवहार अचूकपणे त्याचे आउटपुट खर्च करतो (त्यांच्या गुप्त कळांना माहित आहे), इनपुटवर रिंग स्वाक्षरीने स्वाक्षरी केली जाते. अशी स्वाक्षरी हमी देते की स्वाक्षरीकर्त्याला कोणत्याही स्तंभातील सर्व घटकांसाठी गुप्त कळा माहित होत्या.

गोपनीय व्यवहार यापुढे क्लासिक वापरत नाहीत क्रिप्टोनोट रिंग स्वाक्षरी, ते MLSAG ने बदलले होते - एकाधिक इनपुटसाठी रुपांतरित केलेल्या समान सिंगल-लेयर रिंग स्वाक्षरीची आवृत्ती, LSAG.

त्यांना मल्टीलेयर म्हटले जाते कारण ते एकाच वेळी अनेक इनपुटवर स्वाक्षरी करतात, ज्यापैकी प्रत्येक इतर अनेकांसह मिसळला जातो, म्हणजे मॅट्रिक्सवर स्वाक्षरी केली जाते, एक पंक्ती नाही. जसे आपण नंतर पाहू, हे स्वाक्षरी आकारात बचत करण्यास मदत करते.

2 रिअल आउटपुट खर्च करणार्‍या आणि मिक्सिंगसाठी ब्लॉकचेनमधील m - 1 यादृच्छिक वापरणार्‍या व्यवहाराचे उदाहरण वापरून रिंग स्वाक्षरी कशी तयार होते ते पाहू. आपण आउटपुटच्या सार्वजनिक कीज म्हणून खर्च करू
, आणि त्यानुसार त्यांच्यासाठी मुख्य प्रतिमा: अशा प्रकारे, आपल्याला आकाराचे मॅट्रिक्स मिळते 2 x मी. प्रथम, आम्हाला प्रत्येक जोडीच्या आउटपुटसाठी तथाकथित आव्हानांची गणना करणे आवश्यक आहे:

आम्ही आउटपुटसह गणना सुरू करतो, जी आम्ही त्यांच्या सार्वजनिक की वापरून खर्च करतो:आणि यादृच्छिक संख्यापरिणामी, आम्हाला खालील मूल्ये मिळतात:
, जे आम्ही आव्हान मोजण्यासाठी वापरतो
आउटपुटची पुढील जोडी (आम्ही कुठे काय बदलत आहोत हे समजणे सोपे करण्यासाठी, आम्ही ही मूल्ये वेगवेगळ्या रंगांमध्ये हायलाइट केली आहेत). खालील सर्व मूल्ये पहिल्या चित्रात दिलेल्या सूत्रांचा वापर करून वर्तुळात मोजली जातात. गणना करण्यासाठी शेवटची गोष्ट म्हणजे वास्तविक आउटपुटच्या जोडीसाठी आव्हान.

जसे आपण पाहू शकतो, वास्तविक आउटपुट असलेले स्तंभ वगळता सर्व स्तंभ यादृच्छिकपणे व्युत्पन्न केलेल्या संख्येचा वापर करतात.. साठी π- स्तंभ आम्हाला त्यांची देखील आवश्यकता असेल. चला परिवर्तन करूयाs मध्ये:
स्वाक्षरी स्वतः या सर्व मूल्यांचा एक टपल आहे:

हा डेटा नंतर व्यवहारात लिहिला जातो.

जसे आपण पाहू शकतो, MLSAG मध्ये फक्त एक आव्हान आहे c0, जे तुम्हाला स्वाक्षरी आकारावर बचत करण्यास अनुमती देते (ज्याला आधीपासूनच भरपूर जागा आवश्यक आहे). पुढे, कोणताही निरीक्षक, डेटा वापरून, c1,…, cm मूल्ये पुनर्संचयित करते आणि ते तपासते. अशा प्रकारे, आमची रिंग बंद आहे आणि स्वाक्षरीची पडताळणी झाली आहे.

संपूर्ण प्रकारच्या रिंगसीटी व्यवहारांसाठी, मिश्रित आउटपुटसह मॅट्रिक्समध्ये आणखी एक ओळ जोडली जाते, परंतु आम्ही खाली याबद्दल बोलू.

Pedersen वचनबद्धता

बंधन योजना (इंग्रजी शब्द वचनबद्धता अधिक वेळा वापरला जातो) वापरला जातो जेणेकरून एक पक्ष हे सिद्ध करू शकेल की त्यांना एक विशिष्ट रहस्य (संख्या) प्रत्यक्षात उघड न करता माहित आहे. उदाहरणार्थ, तुम्ही फासेवर एक विशिष्ट क्रमांक रोल करा, वचनबद्धतेचा विचार करा आणि ते पडताळणी करणार्‍या पक्षाकडे पाठवा. अशा प्रकारे, गुप्त क्रमांक उघड करण्याच्या क्षणी, पडताळक स्वतंत्रपणे वचनबद्धतेची गणना करतो, ज्यामुळे आपण त्याची फसवणूक केली नाही याची खात्री करून घेतो.

मोनेरो कमिटमेंट्सचा वापर ट्रान्सफरची रक्कम लपवण्यासाठी आणि सर्वात सामान्य पर्याय वापरण्यासाठी केला जातो - पेडरसन कमिटमेंट्स. तसे, एक मनोरंजक वस्तुस्थिती - प्रथम विकासकांनी सामान्य मिश्रणाद्वारे रक्कम लपविण्याचा प्रस्ताव दिला, म्हणजे अनिश्चितता आणण्यासाठी अनियंत्रित रकमेसाठी आउटपुट जोडणे, परंतु नंतर त्यांनी वचनबद्धतेकडे स्विच केले (हे खरं नाही की त्यांनी बचत केली. व्यवहाराचा आकार, जसे आपण खाली पाहू).
सर्वसाधारणपणे, वचनबद्धता असे दिसते:
कुठे C - वचनबद्धतेचाच अर्थ, a - लपलेली रक्कम, H लंबवर्तुळाकार वक्र (अतिरिक्त जनरेटर) वर एक निश्चित बिंदू आहे, आणि x — एक प्रकारचा अनियंत्रित मुखवटा, यादृच्छिकपणे व्युत्पन्न केलेला लपणारा घटक. येथे मुखवटा आवश्यक आहे जेणेकरून तृतीय पक्ष बांधिलकीच्या मूल्याचा अंदाज लावू शकत नाही.

जेव्हा नवीन आउटपुट व्युत्पन्न केले जाते, तेव्हा वॉलेट त्यासाठी वचनबद्धतेची गणना करते आणि खर्च केल्यावर, ते एकतर जनरेशन दरम्यान मोजलेले मूल्य घेते किंवा व्यवहाराच्या प्रकारानुसार त्याची पुनर्गणना करते.

रिंगसीटी सोपे

साध्या रिंगसीटी व्यवहारांच्या बाबतीत, व्यवहाराने इनपुटच्या रकमेइतकेच आउटपुट तयार केले आहेत याची खात्री करण्यासाठी (पातळ हवेतून पैसे काढले नाहीत), पहिल्या आणि दुसऱ्याच्या वचनबद्धतेची बेरीज आवश्यक आहे. ते समान असावेत, म्हणजे:

वचनबद्धता आयोग थोडा वेगळ्या पद्धतीने विचार करतात - मुखवटाशिवाय:
कुठे a - कमिशनची रक्कम, ती सार्वजनिकरित्या उपलब्ध आहे.

हा दृष्टीकोन आम्हाला विसंबून राहणाऱ्या पक्षाला हे सिद्ध करण्यास अनुमती देतो की आम्ही तीच रक्कम उघड न करता वापरत आहोत.

गोष्टी अधिक स्पष्ट करण्यासाठी, एक उदाहरण पाहू. समजा एक व्यवहार 10 आणि 5 XMR चे दोन आउटपुट (म्हणजे ते इनपुट बनतात) खर्च करतो आणि 12 XMR किमतीचे तीन आउटपुट तयार करतो: 3, 4 आणि 5 XMR. त्याच वेळी, तो 3 XMR कमिशन देतो. अशाप्रकारे, खर्च केलेली रक्कम आणि व्युत्पन्न केलेली रक्कम आणि कमिशन 15 XMR च्या बरोबरीचे आहे. चला वचनबद्धतेची गणना करण्याचा प्रयत्न करू आणि त्यांच्या रकमेतील फरक पाहू (गणित लक्षात ठेवा):

येथे आपण पाहतो की समीकरण एकत्र येण्यासाठी, आपल्याला इनपुट आणि आउटपुट मास्कची बेरीज समान असणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, पाकीट यादृच्छिकपणे व्युत्पन्न करते x1, y1, y2 आणि y3, आणि उर्वरित x2 अशी गणना करते:

हे मुखवटे वापरून, आम्ही कोणत्याही पडताळणीकर्त्याला हे सिद्ध करू शकतो की आम्ही रक्कम उघड केल्याशिवाय आम्ही खर्च करतो त्यापेक्षा जास्त निधी आम्ही निर्माण करत नाही. मूळ, बरोबर?

रिंगसीटी भरली आहे

संपूर्ण रिंगसीटी व्यवहारांमध्ये, हस्तांतरणाची रक्कम तपासणे थोडे अधिक क्लिष्ट आहे. या व्यवहारांमध्ये, वॉलेट इनपुटसाठी वचनबद्धतेची पुनर्गणना करत नाही, परंतु ते जनरेट केल्यावर गणना केलेल्या वापरते. या प्रकरणात, आपण असे गृहीत धरले पाहिजे की आपल्याला यापुढे शून्याच्या समान रकमेतील फरक मिळणार नाही, परंतु त्याऐवजी:

तो आहे z - इनपुट आणि आउटपुट मास्कमधील फरक. जर आपण विचार केला तर zG सार्वजनिक की म्हणून (जे खरं आहे), नंतर z खाजगी की आहे. अशा प्रकारे, आम्हाला सार्वजनिक आणि संबंधित खाजगी की माहित आहेत. हा डेटा हातात घेऊन, आम्ही त्याचा वापर MLSAG रिंग सिग्नेचरमध्ये आउटपुटच्या सार्वजनिक कळांसह करू शकतो:

अशा प्रकारे, एक वैध रिंग स्वाक्षरी हे सुनिश्चित करेल की आम्हाला एका स्तंभातील सर्व खाजगी की माहित आहेत आणि आम्ही केवळ शेवटच्या ओळीतील खाजगी की जाणून घेऊ शकतो जर व्यवहाराने खर्च केलेल्या निधीपेक्षा जास्त निधी निर्माण होत नसेल. तसे, "प्रतिबद्धतेच्या प्रमाणात फरक शून्य का होत नाही" या प्रश्नाचे उत्तर येथे आहे - जर zG = 0, नंतर आपण वास्तविक आउटपुटसह स्तंभ विस्तृत करू.

निधी प्राप्तकर्त्याला किती पैसे पाठवले गेले हे कसे कळते? येथे सर्व काही सोपे आहे - व्यवहाराचा प्रेषक आणि डिफी-हेलमन प्रोटोकॉल वापरून प्राप्तकर्ता एक्सचेंज की, ट्रान्झॅक्शन की आणि प्राप्तकर्त्याची व्ह्यू की वापरून आणि शेअर केलेल्या गुपिताची गणना करा. प्रेषक व्यवहाराच्या विशेष फील्डमध्ये या सामायिक कीसह कूटबद्ध केलेल्या आउटपुट रकमेबद्दल डेटा लिहितो.

श्रेणी पुरावे

तुम्ही वचनबद्धतेतील रक्कम म्हणून ऋण संख्या वापरल्यास काय होईल? यामुळे अतिरिक्त नाण्यांची निर्मिती होऊ शकते! हा परिणाम अस्वीकार्य आहे, म्हणून आम्ही हमी देणे आवश्यक आहे की आम्ही वापरत असलेल्या रकमा नकारात्मक नाहीत (या रकमेचा खुलासा न करता, अर्थातच, अन्यथा खूप काम आहे आणि सर्व व्यर्थ आहे). दुसऱ्या शब्दांत, आपण हे सिद्ध केले पाहिजे की बेरीज मध्यांतरात आहे [0, 2n - 1].

हे करण्यासाठी, प्रत्येक आउटपुटची बेरीज बायनरी अंकांमध्ये विभागली जाते आणि प्रत्येक अंकासाठी वचनबद्धता स्वतंत्रपणे मोजली जाते. हे उदाहरणासह कसे घडते ते पाहणे चांगले.

समजू की आमची रक्कम लहान आहे आणि 4 बिट्समध्ये बसते (सरावात हे 64 बिट्स आहे), आणि आम्ही 5 XMR किमतीचे आउटपुट तयार करतो. आम्ही प्रत्येक श्रेणीसाठी वचनबद्धता आणि संपूर्ण रकमेसाठी एकूण वचनबद्धतेची गणना करतो:
पुढे, प्रत्येक वचनबद्धता सरोगेटसह मिसळली जाते (Ci-2iH) आणि 2015 मध्ये ग्रेग मॅक्सवेलने प्रस्तावित केलेल्या Borromeo रिंग स्वाक्षरीसह (दुसऱ्या रिंग स्वाक्षरीसह) जोड्यांमध्ये स्वाक्षरी केली आहे (आपण याबद्दल अधिक वाचू शकता येथे):
एकत्र घेतल्यास, याला रेंज प्रूफ असे म्हणतात आणि वचनबद्धता श्रेणीतील रकमेचा वापर करत असल्याचे सुनिश्चित करण्याची परवानगी देते [0, 2n - 1].

पुढील काय आहे?

सध्याच्या अंमलबजावणीमध्ये, श्रेणी पुरावे खूप जागा घेतात - प्रति आउटपुट 6176 बाइट्स. यामुळे मोठे व्यवहार होतात आणि त्यामुळे जास्त शुल्क आकारले जाते. मोनेरो व्यवहाराचा आकार कमी करण्यासाठी, डेव्हलपर बोरोमियो स्वाक्षरीऐवजी बुलेटप्रूफ सादर करत आहेत - बिटवाइज वचनबद्धतेशिवाय रेंज प्रूफ यंत्रणा. काही अंदाजानुसार, ते रेंज प्रूफचा आकार 94% पर्यंत कमी करण्यास सक्षम आहेत. तसे, जुलैच्या मध्यभागी तंत्रज्ञान उत्तीर्ण झाले ऑडिट कुडेल्स्की सिक्युरिटी कडून, ज्याने तंत्रज्ञानामध्ये किंवा त्याच्या अंमलबजावणीमध्ये कोणतीही महत्त्वपूर्ण कमतरता प्रकट केली नाही. चाचणी नेटवर्कमध्ये तंत्रज्ञान आधीच वापरले गेले आहे आणि नवीन हार्ड फोर्कसह, ते कदाचित मुख्य नेटवर्कवर जाऊ शकते.

तुमचे प्रश्न विचारा, क्रिप्टोकरन्सीच्या क्षेत्रातील तंत्रज्ञानाबद्दल नवीन लेखांसाठी विषय सुचवा आणि आमच्या गटाची सदस्यता घ्या फेसबुकआमच्या इव्हेंट आणि प्रकाशनांसह अद्ययावत राहण्यासाठी.

स्त्रोत: www.habr.com