ہم Monero blockchain کے بارے میں اپنا سلسلہ جاری رکھتے ہیں، اور آج کا مضمون RingCT (رنگ کانفیڈینشل ٹرانزیکشنز) پروٹوکول پر توجہ مرکوز کرے گا، جس میں خفیہ لین دین اور نئے رنگ کے دستخط متعارف کرائے گئے ہیں۔ بدقسمتی سے، انٹرنیٹ پر اس کے کام کرنے کے بارے میں بہت کم معلومات موجود ہیں، اور ہم نے اس خلا کو پر کرنے کی کوشش کی۔
ہم اس بات کے بارے میں بات کریں گے کہ نیٹ ورک اس پروٹوکول کا استعمال کرتے ہوئے منتقلی کی رقم کو کیسے چھپاتا ہے، اس نے کلاسک کرپٹونیٹ رنگ کے دستخطوں کو کیوں ترک کیا، اور یہ ٹیکنالوجی مزید کیسے ترقی کرے گی۔
چونکہ یہ پروٹوکول مونیرو کی سب سے پیچیدہ ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے، اس لیے قاری کو اس بلاک چین کے ڈیزائن کے بارے میں بنیادی معلومات اور بیضوی وکر کرپٹوگرافی کے علم کی ضرورت ہوگی (اس علم کو برش کرنے کے لیے، آپ ہمارے پہلے ابواب پڑھ سکتے ہیں۔ کے بارے میں گزشتہ مضمون ).
رنگ سی ٹی پروٹوکول
کرپٹونیٹ کرنسیوں پر ممکنہ حملوں میں سے ایک بلاک چین تجزیہ ہے جو بھیجے گئے لین دین کی رقم اور وقت کے علم پر مبنی ہے۔ یہ اجازت دیتا ہے۔ حملہ آور کی دلچسپی سے باہر نکلنے کے لیے تلاش کے علاقے کو نمایاں طور پر تنگ کریں۔ اس طرح کے تجزیے سے بچانے کے لیے، Monero نے ایک گمنام ٹرانزیکشن پروٹوکول نافذ کیا ہے جو نیٹ ورک پر منتقلی کی مقدار کو مکمل طور پر چھپاتا ہے۔
یہ بات قابل غور ہے کہ رقم چھپانے کا خیال نیا نہیں ہے۔ بٹ کوائن کور ڈویلپر گریگ میکسویل اس کی وضاحت کرنے والے پہلے لوگوں میں سے ایک تھے۔ . RingCT کا موجودہ نفاذ اس کی ترمیم ہے جس میں انگوٹھی کے دستخط استعمال کرنے کے امکانات ہیں (چاہے ان کے بغیر ہوں)، اور اسی طرح اس کا نام پڑ گیا - Ring Confidential Transactions۔
دیگر چیزوں کے علاوہ، پروٹوکول دھول کے اختلاط کے مسائل سے چھٹکارا پانے میں مدد کرتا ہے - تھوڑی مقدار کے آؤٹ پٹس (عام طور پر لین دین سے تبدیلی کی صورت میں موصول ہوتے ہیں)، جس کی وجہ سے ان کی قیمت سے زیادہ مسائل پیدا ہوتے ہیں۔
جنوری 2017 میں، مونیرو نیٹ ورک کا ایک مشکل کانٹا ہوا، جس نے خفیہ لین دین کے اختیاری استعمال کی اجازت دی۔ اور پہلے ہی اسی سال کے ستمبر میں، ورژن 6 ہارڈ فورک کے ساتھ، اس طرح کے لین دین کی اجازت صرف نیٹ ورک پر تھی۔
RingCT ایک ہی وقت میں کئی میکانزم استعمال کرتا ہے: ملٹی لیئرڈ لنک ایبل بے ساختہ گمنام گروپ کے دستخط (ملٹی لیئرڈ لنک ایبل اسپونٹینیئس اینانومس گروپ کے دستخط، جس کو بعد میں MLSAG کہا جاتا ہے)، ایک کمٹمنٹ اسکیم (پیڈرسن کمٹمنٹس) اور رینج کے ثبوت (اس اصطلاح کا روسی میں کوئی ترجمہ نہیں ہے) .
RingCT پروٹوکول دو قسم کے گمنام ٹرانزیکشنز کو متعارف کراتا ہے: سادہ اور مکمل۔ پرس پہلی بار پیدا کرتا ہے جب کوئی لین دین ایک سے زیادہ ان پٹ استعمال کرتا ہے، دوسرا - مخالف صورتحال میں۔ وہ لین دین کی رقم کی توثیق اور MLSAG دستخط کے ساتھ دستخط شدہ ڈیٹا میں مختلف ہیں (ہم ذیل میں اس کے بارے میں مزید بات کریں گے)۔ مزید یہ کہ، مکمل قسم کے لین دین کسی بھی تعداد میں ان پٹ کے ساتھ پیدا کیے جا سکتے ہیں، کوئی بنیادی فرق نہیں ہے۔ کتاب میں اس حوالے سے کہا جاتا ہے کہ مکمل لین دین کو ایک ان پٹ تک محدود کرنے کا فیصلہ جلد بازی میں کیا گیا اور مستقبل میں اس میں تبدیلی آسکتی ہے۔
MLSAG دستخط
آئیے یاد رکھیں کہ دستخط شدہ لین دین کے ان پٹ کیا ہیں۔ ہر لین دین کچھ فنڈز خرچ کرتا ہے اور پیدا کرتا ہے۔ فنڈز کی جنریشن لین دین کے آؤٹ پٹس (ایک براہ راست مشابہت بلوں کی ہے) بنانے سے ہوتی ہے، اور لین دین میں جو آؤٹ پٹ خرچ ہوتا ہے (آخر کار، حقیقی زندگی میں ہم بینک نوٹ خرچ کرتے ہیں) ان پٹ بن جاتا ہے (محتاط رہیں، الجھن میں پڑنا بہت آسان ہے۔ یہاں)۔
ایک ان پٹ متعدد آؤٹ پٹس کا حوالہ دیتا ہے، لیکن صرف ایک ہی خرچ کرتا ہے، اس طرح ترجمہ کی تاریخ کا تجزیہ کرنا مشکل بنانے کے لیے "سموک اسکرین" بناتا ہے۔ اگر کسی لین دین میں ایک سے زیادہ ان پٹ ہیں، تو اس طرح کے ڈھانچے کو میٹرکس کے طور پر دکھایا جا سکتا ہے، جہاں قطاریں ان پٹ ہیں اور کالم ملے جلے آؤٹ پٹ ہیں۔ نیٹ ورک کو یہ ثابت کرنے کے لیے کہ لین دین بالکل اپنے آؤٹ پٹس خرچ کرتا ہے (ان کی خفیہ کلیدوں کو جانتا ہے)، ان پٹس پر انگوٹھی کے دستخط کے ساتھ دستخط کیے جاتے ہیں۔ اس طرح کا دستخط اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ دستخط کنندہ کسی بھی کالم کے تمام عناصر کی خفیہ کلیدوں کو جانتا تھا۔
خفیہ لین دین اب کلاسک لین دین کا استعمال نہیں کرتے ہیں۔ انگوٹھی کے دستخط، ان کی جگہ MLSAG نے لے لی تھی - ملتے جلتے سنگل لیئر انگوٹی دستخطوں کا ایک ورژن جو متعدد ان پٹ کے لیے ڈھال لیا گیا تھا، .
انہیں ملٹی لیئر کہا جاتا ہے کیونکہ وہ ایک ساتھ کئی ان پٹ پر دستخط کرتے ہیں، جن میں سے ہر ایک کو کئی دوسرے کے ساتھ ملایا جاتا ہے، یعنی ایک میٹرکس پر دستخط ہوتے ہیں، نہ کہ ایک قطار۔ جیسا کہ ہم بعد میں دیکھیں گے، یہ دستخط کے سائز کو بچانے میں مدد کرتا ہے۔
آئیے دیکھتے ہیں کہ انگوٹھی کے دستخط کیسے بنتے ہیں، اس لین دین کی مثال استعمال کرتے ہوئے جو 2 اصلی آؤٹ پٹ خرچ کرتا ہے اور مکسنگ کے لیے بلاکچین سے m - 1 بے ترتیب استعمال کرتا ہے۔ آئیے ہم آؤٹ پٹ کی عوامی کلیدوں کی نشاندہی کرتے ہیں جو ہم بطور خرچ کرتے ہیں۔
اور اس کے مطابق ان کے لیے اہم تصاویر: اس طرح، ہمیں سائز کا میٹرکس ملتا ہے۔ 2 ایکس میٹر. سب سے پہلے، ہمیں آؤٹ پٹ کے ہر جوڑے کے لیے نام نہاد چیلنجز کا حساب لگانے کی ضرورت ہے:
ہم حسابات کو آؤٹ پٹ کے ساتھ شروع کرتے ہیں، جسے ہم ان کی پبلک کیز کا استعمال کرتے ہوئے خرچ کرتے ہیں:اور بے ترتیب نمبرنتیجے کے طور پر، ہم مندرجہ ذیل اقدار حاصل کرتے ہیں:
، جسے ہم چیلنج کا حساب لگانے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
آؤٹ پٹس کا اگلا جوڑا (یہ سمجھنے میں آسانی پیدا کرنے کے لیے کہ ہم کیا بدل رہے ہیں، ہم نے ان اقدار کو مختلف رنگوں میں اجاگر کیا ہے)۔ درج ذیل تمام اقدار کا حساب پہلی مثال میں دیے گئے فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے دائرے میں کیا جاتا ہے۔ حساب کرنے کے لئے آخری چیز اصلی آؤٹ پٹ کے جوڑے کے لئے چیلنج ہے۔
جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، حقیقی آؤٹ پٹ پر مشتمل کالم کے علاوہ تمام کالم تصادفی طور پر تیار کردہ نمبر استعمال کرتے ہیں۔. کرنے کے لئے π- کالم ہمیں بھی ان کی ضرورت ہوگی۔ آئیے تبدیل کریں۔s میں:
دستخط خود ان تمام اقدار کا ایک مجموعہ ہے:
یہ ڈیٹا پھر لین دین میں لکھا جاتا ہے۔
جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، MLSAG میں صرف ایک چیلنج ہے۔ c0، جو آپ کو دستخط کے سائز کو بچانے کی اجازت دیتا ہے (جس میں پہلے سے ہی کافی جگہ کی ضرورت ہوتی ہے)۔ مزید، کوئی بھی انسپکٹر، ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے، قدروں کو بحال کرتا ہے c1,…, cm اور اسے چیک کرتا ہے۔. اس طرح ہماری انگوٹھی بند ہوگئی اور دستخط کی تصدیق ہوگئی۔
مکمل قسم کے RingCT ٹرانزیکشنز کے لیے، مخلوط آؤٹ پٹس کے ساتھ میٹرکس میں ایک اور لائن شامل کی جاتی ہے، لیکن ہم ذیل میں اس کے بارے میں بات کریں گے۔
پیڈرسن کے وعدے
(انگریزی اصطلاح کمٹمنٹس زیادہ کثرت سے استعمال ہوتی ہے) اس لیے استعمال کی جاتی ہے تاکہ ایک فریق یہ ثابت کر سکے کہ وہ کسی خاص راز (نمبر) کو حقیقت میں ظاہر کیے بغیر جانتے ہیں۔ مثال کے طور پر، آپ ڈائس پر ایک مخصوص نمبر رول کرتے ہیں، عزم پر غور کرتے ہیں اور اسے تصدیق کرنے والی پارٹی کو دیتے ہیں۔ اس طرح، خفیہ نمبر کو ظاہر کرنے کے وقت، تصدیق کنندہ آزادانہ طور پر کمٹمنٹ کا حساب لگاتا ہے، اس طرح اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ آپ نے اسے دھوکہ نہیں دیا۔
منتقلی کی رقم کو چھپانے اور سب سے عام آپشن - پیڈرسن کمٹمنٹس استعمال کرنے کے لیے Monero وعدے استعمال کیے جاتے ہیں۔ ویسے، ایک دلچسپ حقیقت - پہلے تو ڈویلپرز نے عام مکسنگ کے ذریعے رقوم کو چھپانے کی تجویز پیش کی، یعنی غیر یقینی صورتحال کو متعارف کرانے کے لیے صوابدیدی رقوم کے لیے آؤٹ پٹ شامل کرنا، لیکن پھر انھوں نے وعدوں کی طرف رخ کر لیا (یہ حقیقت نہیں ہے کہ انھوں نے محفوظ کیا تھا۔ لین دین کا سائز، جیسا کہ ہم ذیل میں دیکھیں گے)۔
عام طور پر، عزم اس طرح لگتا ہے:
Где C - خود عزم کا معنی، a - پوشیدہ رقم، H بیضوی وکر پر ایک مقررہ نقطہ ہے (اضافی جنریٹر)، اور x - کسی قسم کا صوابدیدی ماسک، تصادفی طور پر پیدا ہونے والا چھپانے والا عنصر۔ یہاں ماسک کی ضرورت ہے تاکہ کوئی تیسرا فریق محض عزم کی قدر کا اندازہ نہ لگا سکے۔
جب کوئی نیا آؤٹ پٹ تیار ہوتا ہے، تو والیٹ اس کے لیے کمٹمنٹ کا حساب لگاتا ہے، اور جب خرچ ہوتا ہے، تو یہ لین دین کی قسم کے لحاظ سے یا تو جنریشن کے دوران شمار کی گئی قیمت لیتا ہے یا پھر اس کا حساب لگاتا ہے۔
رنگ سی ٹی سادہ
سادہ رنگ سی ٹی ٹرانزیکشنز کے معاملے میں، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ لین دین نے ان پٹس کی مقدار کے برابر مقدار میں آؤٹ پٹ پیدا کیے (پتلی ہوا سے رقم نہیں نکالی)، یہ ضروری ہے کہ پہلے اور دوسرے کے وعدوں کا مجموعہ ایک جیسے ہوں، یعنی:
کمٹمنٹ کمیشن اس پر تھوڑا مختلف انداز میں غور کرتے ہیں - بغیر ماسک کے:
جہاں a - کمیشن کی رقم، یہ عوامی طور پر دستیاب ہے۔
یہ نقطہ نظر ہمیں انحصار کرنے والے فریق کو ثابت کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ ہم ان کو ظاہر کیے بغیر وہی رقم استعمال کر رہے ہیں۔
چیزوں کو واضح کرنے کے لیے، آئیے ایک مثال دیکھتے ہیں۔ ہم کہتے ہیں کہ ایک لین دین 10 اور 5 XMR کے دو آؤٹ پٹ (یعنی وہ ان پٹ بن جاتے ہیں) خرچ کرتا ہے اور 12 XMR کے تین آؤٹ پٹ پیدا کرتا ہے: 3، 4 اور 5 XMR۔ ایک ہی وقت میں، وہ 3 XMR کا کمیشن ادا کرتا ہے۔ اس طرح، خرچ کی گئی رقم کے علاوہ پیدا ہونے والی رقم اور کمیشن 15 XMR کے برابر ہے۔ آئیے وعدوں کا حساب لگانے کی کوشش کریں اور ان کی مقدار میں فرق دیکھیں (ریاضی یاد رکھیں):
یہاں ہم دیکھتے ہیں کہ مساوات کو یکجا کرنے کے لیے، ہمیں ان پٹ اور آؤٹ پٹ ماسک کی رقم ایک جیسی ہونے کی ضرورت ہے۔ ایسا کرنے کے لیے، پرس تصادفی طور پر پیدا کرتا ہے۔ x1، y1، y2 اور y3، اور باقی x2 اس طرح حساب لگاتا ہے:
ان ماسکس کا استعمال کرتے ہوئے، ہم کسی بھی تصدیق کنندہ کو ثابت کر سکتے ہیں کہ ہم رقم ظاہر کیے بغیر، اپنے خرچ سے زیادہ فنڈز نہیں بناتے ہیں۔ اصل، ٹھیک ہے؟
رنگ سی ٹی بھرا ہوا ہے۔
مکمل RingCT لین دین میں، منتقلی کی رقم کی جانچ کرنا کچھ زیادہ پیچیدہ ہے۔ ان لین دین میں، والیٹ ان پٹس کے لیے وعدوں کی دوبارہ گنتی نہیں کرتا ہے، لیکن ان کا استعمال کرتا ہے جب وہ بنائے گئے تھے۔ اس صورت میں، ہمیں یہ فرض کرنا چاہیے کہ اب ہمیں صفر کے برابر رقم میں فرق نہیں ملے گا، بلکہ اس کے بجائے:
یہاں z - ان پٹ اور آؤٹ پٹ ماسک کے درمیان فرق۔ اگر ہم غور کریں۔ zG ایک عوامی کلید کے طور پر (جو حقیقت میں ہے)، پھر z نجی کلید ہے. اس طرح، ہم عوامی اور متعلقہ نجی کلیدوں کو جانتے ہیں۔ اس ڈیٹا کو ہاتھ میں رکھتے ہوئے، ہم اسے ایم ایل ایس اے جی رنگ کے دستخط میں استعمال کر سکتے ہیں اور اس کے ساتھ مل کر آؤٹ پٹ کی عوامی چابیاں بھی مل سکتی ہیں:
اس طرح، ایک درست انگوٹھی کا دستخط اس بات کو یقینی بنائے گا کہ ہم کالموں میں سے ایک کی تمام نجی کلیدوں کو جانتے ہیں، اور ہم صرف آخری قطار میں موجود نجی کلید کو صرف اس صورت میں جان سکتے ہیں جب لین دین خرچ کیے گئے فنڈز سے زیادہ رقم پیدا نہیں کرتا ہے۔ ویسے، یہاں اس سوال کا جواب ہے "کیوں وعدوں کی مقدار میں فرق صفر تک نہیں جاتا" - اگر zG = 0، پھر ہم اصلی آؤٹ پٹ کے ساتھ کالم کو بڑھا دیں گے۔
فنڈز وصول کرنے والے کو کیسے پتہ چلے گا کہ اسے کتنی رقم بھیجی گئی تھی؟ یہاں سب کچھ آسان ہے - لین دین کا ارسال کرنے والا اور وصول کنندہ کے تبادلے کی چابیاں Diffie-Hellman پروٹوکول کا استعمال کرتے ہوئے، لین دین کی کلید اور وصول کنندہ کی نظر کی کلید کا استعمال کرتے ہوئے اور مشترکہ راز کا حساب لگاتے ہیں۔ بھیجنے والا لین دین کے خصوصی شعبوں میں اس مشترکہ کلید کے ساتھ خفیہ کردہ آؤٹ پٹ رقوم کے بارے میں ڈیٹا لکھتا ہے۔
رینج کے ثبوت
اگر آپ کمٹمنٹس میں رقم کے بطور منفی نمبر استعمال کرتے ہیں تو کیا ہوگا؟ یہ اضافی سککوں کی نسل کا باعث بن سکتا ہے! یہ نتیجہ ناقابل قبول ہے، لہذا ہمیں اس بات کی ضمانت دینے کی ضرورت ہے کہ ہم جو مقداریں استعمال کرتے ہیں وہ منفی نہیں ہیں (ان مقداروں کو ظاہر کیے بغیر، یقیناً، ورنہ بہت زیادہ کام ہے اور سب بیکار ہے)۔ دوسرے لفظوں میں، ہمیں یہ ثابت کرنا چاہیے کہ رقم وقفہ میں ہے۔ [0، 2n - 1].
ایسا کرنے کے لیے، ہر آؤٹ پٹ کے مجموعے کو بائنری ہندسوں میں تقسیم کیا جاتا ہے اور ہر ہندسے کے لیے کمٹمنٹ کا الگ سے حساب لگایا جاتا ہے۔ یہ دیکھنا بہتر ہے کہ یہ ایک مثال کے ساتھ کیسے ہوتا ہے۔
آئیے فرض کریں کہ ہماری مقداریں چھوٹی ہیں اور 4 بٹس میں فٹ ہوتی ہیں (عملی طور پر یہ 64 بٹس ہے)، اور ہم 5 XMR کا آؤٹ پٹ بناتے ہیں۔ ہم ہر زمرے کے لیے وعدوں اور پوری رقم کے لیے کل وابستگی کا حساب لگاتے ہیں:
اگلا، ہر عہد کو سروگیٹ کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ (Ci-2iH) اور Borromeo رنگ کے دستخط (ایک اور انگوٹھی کے دستخط) کے ساتھ جوڑے میں دستخط کیے گئے ہیں، گریگ میکسویل نے 2015 میں تجویز کیا تھا (آپ اس کے بارے میں مزید پڑھ سکتے ہیں ):
ایک ساتھ لے کر، اسے رینج پروف کہا جاتا ہے اور آپ کو یہ یقینی بنانے کی اجازت دیتا ہے کہ وعدے رینج میں مقدار کا استعمال کرتے ہیں۔ [0، 2n - 1].
اس کے بعد کیا ہے؟
موجودہ نفاذ میں، رینج کے ثبوت بہت زیادہ جگہ لیتے ہیں - 6176 بائٹس فی آؤٹ پٹ۔ یہ بڑے لین دین اور اس وجہ سے زیادہ فیس کی طرف جاتا ہے. Monero ٹرانزیکشن کے سائز کو کم کرنے کے لیے، ڈویلپرز Borromeo دستخطوں کے بجائے بلٹ پروف متعارف کروا رہے ہیں - ایک رینج پروف میکانزم جس میں بٹ وائز وعدے نہیں ہیں۔ ، وہ رینج پروف کے سائز کو 94٪ تک کم کرنے کے قابل ہیں۔ ویسے، جولائی کے وسط میں ٹیکنالوجی گزر گئی۔ Kudelski Security سے، جس نے ٹیکنالوجی میں یا اس کے نفاذ میں کوئی اہم کوتاہیاں ظاہر نہیں کیں۔ یہ ٹیکنالوجی پہلے ہی ٹیسٹ نیٹ ورک میں استعمال ہو چکی ہے، اور نئے ہارڈ فورک کے ساتھ، یہ ممکنہ طور پر مین نیٹ ورک پر جا سکتی ہے۔
اپنے سوالات پوچھیں، کرپٹو کرنسی کے شعبے میں ٹیکنالوجیز کے بارے میں نئے مضامین کے لیے عنوانات تجویز کریں، اور ہمارے گروپ کو سبسکرائب بھی کریں۔ ہمارے واقعات اور اشاعتوں کے ساتھ تازہ ترین رہنے کے لیے۔
ماخذ: www.habr.com