Основні висновки
Конфіденційні транзакції (CT) використовують криптографічні техніки для приховування сум переказів у блокчейні, одночасно дозволяючи учасникам мережі перевіряти, що нові монети не створюються, зберігаючи фунгібельність і запобігаючи аналізу ланцюга значень транзакцій.
Основний механізм базується на зобов'язаннях Педерсена (адитивне гомоморфне шифрування), поєднаних з доказами діапазону Бульлетпруф, які підтверджують, що суми є невід'ємними, не розкриваючи фактичні значення.
Конфіденційні транзакції функціонують у виробництві на бічних ланках Bitcoin, таких як Liquid, що розширює концепцію до "конфіденційних активів", які також ховають тип токена, що передається.
Дизайни на основі CT стикаються з компромісами в розмірі транзакцій та вартості перевірки, тому їх зазвичай розгортають на спеціалізованих бічних ланках або комбінують з іншими рішеннями масштабування, а не безпосередньо на основній мережі Bitcoin.
Вступ
Прозорість системи часто вважається критично важливою для функціонування блокчейну. Кожен вузол у мережі може зберігати копію реєстру та перевіряти, що ніякі правила не порушуються. Для багатьох розподілених реєстрів будь-хто може шукати по блоках, транзакціях та адресах, використовуючи блоковий експлорер.
На фронті приватності ця прозорість може створювати виклики. У системі, як Bitcoin, кожна транзакція може бути пов'язана з попередньою. Монети технічно не є фунгібельними, оскільки кожна може бути пов'язана з конкретними транзакціями. Ніхто не може запобігти вам відправляти біткойн, але одержувачі можуть відмовитися приймати транзакцію, якщо ці монети раніше проходили через помічену адресу.
Приватність у Bitcoin може бути перебільшена. Користувачі користуються псевдонімністю (публічні адреси видимі замість імен), але складні аналітичні техніки можуть групувати адреси разом, намагаючись визначити учасників мережі. Один з криптографічних підходів, запропонований для того, щоб зробити транзакції насправді приватними, - це конфіденційні транзакції.
Що таке конфіденційні транзакції?
Конфіденційні транзакції (CT) вперше були обговорені генеральним директором Blockstream Адамом Беком у 2013 році, а пізніше були розширені розробником Bitcoin Грегорі Максвеллом. Максвелл описав проблеми приватності та фунгібельності, описані вище, і запропонував рішення: суми переказів можуть бути захищені від ширшої мережі, так що лише сторони, які здійснюють транзакцію, знали б, скільки було відправлено.
В нормальних обставинах легко для вузла перевірити, що отримана сума не перевищує суму, що була відправлена. Якщо Аліса хоче відправити 0.3 BTC Бобу, вона бере незатрачене вихід (наприклад, 1 BTC) і ділить його на два шматки: 0.3, щоб відправити Бобу, і 0.69, щоб повернути собі як решту (з рештою втраченою як комісія за майнінг).
Це простий арифметичний розрахунок для інших вузлів: 1 перевищує 0.3 + 0.69, цифрові підписи всі правильні, і вхідні дані Аліси не були вже витрачені в іншому місці, отже, транзакція повинна бути дійсною. Коли суми затемнені, однак, перевірка стає менш тривіальною. Як вузол може оцінити, чи невідома сума дорівнює або перевищує суму двох інших невідомих сум?
Огляд криптографії, що бере участь
Щоб приховати дані, потрібне шифрування. Однак традиційні методи шифрування схожі на поміщення документів у сейф: як тільки вони заблоковані, дані стають непридатними, поки їх не витягнуть. Те, що потрібно конфіденційним транзакціям, - це цифровий сейф, вміст якого не розкривається, але властивості можуть бути перевірені стороннім.
Зобов'язання Педерсена
Відповідь полягає в гомоморфному шифруванні, зокрема в схемі, званій зобов'язанням Педерсена. Цей тип зобов'язання дозволяє сторонньому особі виконувати математичні операції над зашифрованими даними (які вони не можуть бачити), щоб перевірити правильність без дізнання про основні значення.
Звичайний хеш можна використовувати для зобов'язання даними, які ви хочете розкрити пізніше. Наприклад, ви можете опублікувати хеш свого прогнозу і пізніше довести, що ви передбачили, показавши початкове введення. Однак, якщо простір можливих введень малий, зловмисник може просто спробувати всі варіанти, поки не знайде збіг. Це вирішується шляхом додавання випадкового значення, званого "фактором затемнення", до даних перед хешуванням.
Зобов'язання Педерсена йде далі, дозволяючи арифметику над зобов'язаннями. Формально, зобов'язання C до значення v з фактором затемнення r обчислюється як C = vG + rH, де G та H - це точки генератора еліптичної кривої. Ключова властивість - адитивна гомоморфність:
C(v1, r1) + C(v2, r2) = C(v1 + v2, r1 + r2)
Це означає, що вузли можуть перевірити, що сума вхідних зобов'язань дорівнює сумі вихідних зобов'язань, не бачачи при цьому фактичних сум.
Докази діапазону і Бульлетпруфи
Зобов'язання Педерсена самі по собі мають вразливість: оскільки вони працюють з модульною арифметикою, користувач може зобов'язатися до негативного значення і використовувати гомоморфну властивість, щоб ефективно створити монети з нічого. Докази діапазону вирішують цю проблему, доводячи в нульових знаннях, що зобов'язана сума знаходиться в допустимому діапазоні, не розкриваючи фактичне значення.
Бульлетпруфи - це сучасний стандарт для доказів діапазону в системах конфіденційних транзакцій. Вони пропонують кілька переваг в порівнянні з попередніми підходами: розмір доказу зростає логарифмічно, а не лінійно з розміром діапазону; кілька доказів діапазону можуть бути агреговані в одне компактне свідчення; і вони не вимагають жодної довіреної настройки (на відміну від деяких систем на базі SNARK). На практиці кожен вихід транзакції має Бульлетпруф, який дозволяє будь-якому вузлу підтвердити, що зобов'язана сума є невід'ємною і в межах, підтримуючи цілісність постачання, зберігаючи при цьому суми приватними.
Конфіденційні транзакції на практиці
Хоча конфіденційні транзакції не були прийняті в основній мережі Bitcoin, вони наразі функціонують у виробництві на спеціалізованих мережах:
Ліквідна бічна ланка
Liquid Network від Blockstream - це федеративна бічна ланка Bitcoin, яка реалізує як конфіденційні транзакції, так і "конфіденційні активи" як основні функції. Конфіденційні транзакції приховують суми переказів, використовуючи зобов'язання Педерсена з Бульлетпруфами доказів діапазону. Конфіденційні активи розширюють це ще далі, також затемнюючи тип активу, що передається, щоб спостерігачі не могли визначити, чи пов'язана транзакція з L-BTC, токенізованими цінними паперами, стейблкоїнами чи іншими випущеними активами.
Liquid націлений на інституційні розрахунки між біржами, OTC-десками та торговими компаніями, де важлива комерційна конфіденційність. Федерація функціонерів управляє процесом введення/виведення пегу та підписанням блоків, торгуючи частковою децентралізацією на швидкість і функції приватності.
Інші реалізації
Кілька інших протоколів використовують технології, що походять від CT. MimbleWimble поєднує конфіденційні транзакції з мінімізацією графу транзакцій через процес, званий "cut-through", який видаляє витрачені проміжні виходи та стискає стан блокчейну. Monero використовує RingCT (кільцеві підписи, поєднані з конфіденційними транзакціями) разом зі стелс-адресами, щоб одночасно затемнити відправника, одержувача і суму.
Вибіркове розкриття та ключі перегляду
Сучасні реалізації CT дедалі більше підтримують механізми вибіркового розкриття. Учасники транзакцій можуть ділитися ключами затемнення або спеціальними ключами перегляду з аудиторами, постачальниками дотримання або регуляторами. Це дозволяє проводити приватні аудити конкретних транзакцій, не роблячи дані публічно видимими в ланцюгу, створюючи модель "приватно для публіки, прозоро для уповноважених осіб."
Регуляторний ландшафт і комплаєнтна приватність
Регуляторне середовище для приватності блокчейну значно еволюціонувало. Регламент ЄС щодо ринків криптоактивів (MiCA) і Правило подорожі FATF накладають зобов'язання на постачальників послуг криптоактивів (CASP) збирати та передавати інформацію про відправника та бенефіціара для переказів. Хоча ці регуляції націлені на постачальників послуг, а не на самі криптографічні примітиви, вони непрямо тиснуть на активи з високою конфіденційністю.
Біржі в регульованих юрисдикціях вилучили або обмежили активи, де ефективний моніторинг AML не є можливим. Це особливо вплинуло на конфіденційні монети з повною затемненням графа транзакцій. Проте регулятори зазвичай проявляють більше терпимості до систем, які приховують комерційні дані від публіки, забезпечуючи при цьому прозорість за запитом для регульованих суб'єктів.
Провідна траєкторія в останні роки була "комплаєнтною приватністю", поєднуючи нульові знання з підтвердженням особи. Користувачі можуть довести, що вони є KYC-верифікованими або не перебувають у санкційному списку, не розкриваючи деталі особи в ланцюгу. Дизайни в стилі CT з ключами перегляду природно вписуються в цю структуру: приватні за замовчуванням, перевіряються, коли це вимагається за законом.
Що можуть досягти конфіденційні транзакції?
Конфіденційні транзакції вирішують кілька практичних викликів:
Комерційна конфіденційність: Бізнеси можуть здійснювати транзакції на публічних блокчейнах, не розкриваючи обсяги торгів, суми платежів або потоки казначейства конкурентам.
Фунгібельність: Коли суми заховані, аналіз ланцюга не може визначити історію або "забрудненість" конкретних монет, що робить всі одиниці ефективно взаємозамінними.
Знижений ризик переднього бігу: У контексті DeFi та торгівлі приховані суми запобігають спостерігачам виявляти та експлуатувати великі очікуючі транзакції.
Сумісність з регуляціями: На відміну від повністю анонімних систем, CT з ключами перегляду може задовольняти вимоги аудиту та дотримання, зберігаючи при цьому публічну приватність.
Що стосується того, чи будуть конфіденційні транзакції інтегровані безпосередньо в основну мережу Bitcoin, це залишається малоймовірним у найближчій перспективі. Транзакції CT значно більші, ніж стандартні, через додані до кожного виходу Бульлетпруфи доказів діапазону. Зважаючи на обмежений простір блоків Bitcoin і консервативний підхід до змін протоколу, розгортання на бічних ланках та спеціалізованих мережах залишається практичним шляхом.
FAQ
Що таке Бульлетпруфи і чому вони важливі для конфіденційних транзакцій?
Бульлетпруфи - це тип доказу діапазону нульових знань, який підтверджує, що зобов'язане значення знаходиться в допустимому діапазоні (невід'ємне і не надмірно велике) без розкриття самого значення. Вони важливі, оскільки є компактними (логарифмічний розмір доказу), не вимагають жодної довіреної настройки і можуть бути агреговані для кількох виходів в одне доказ, роблячи конфіденційні транзакції практичними для реального використання.
Чим конфіденційні транзакції відрізняються від систем нульових знань, таких як Zcash?
Конфіденційні транзакції спеціально приховують суми, використовуючи зобов'язання Педерсена та докази діапазону, зберігаючи видимість адрес. Системи нульових знань, такі як захищені пулу Zcash, можуть одночасно приховувати відправника, одержувача і суму, використовуючи більш складні ZK-кола (такі як Groth16 або Halo2). CT - це більш цілеспрямований примітив, зосереджений на приватності вартості, тоді як захищені системи надають ширшу анонімність за вищу обчислювальну вартість.
Чи є конфіденційні транзакції легальними?
Самі криптографічні техніки не заборонені в більшості юрисдикцій. Регуляції, такі як MiCA і Правило подорожі, націлені на постачальників послуг (біржі, кастодіанти), а не на основні криптографічні методи. Проте постачальники послуг, які перераховують активи, що використовують конфіденційність у стилі CT, можуть стикатися з підвищеними вимогами щодо дотримання, особливо щодо моніторингу транзакцій і звітності.
Чому конфіденційні транзакції не були додані в основну мережу Bitcoin?
Основними бар'єрами є технічні: транзакції CT значно більші, ніж стандартні транзакції Bitcoin через докази діапазону, які споживатимуть обмежений простір блоків. Реалізація CT також вимагатиме зміни протоколу на рівні консенсусу (м'яка або жорстка відгалуження), що вимагає широкої згоди спільноти. Консервативна культура розробки Bitcoin і існуючі обмеження простору блоків роблять розгортання на бічних ланках переважним підходом.
Що таке ключі перегляду і як вони дозволяють дотримання?
Ключі перегляду - це криптографічні ключі, які дозволяють призначеним третім сторонам (аудиторам, регуляторам, постачальникам дотримання) дешифрувати приховані суми в конфіденційних транзакціях, не вимагаючи, щоб дані були публічно видимими в ланцюгу. Учасники транзакцій можуть вибірково ділитися цими ключами, що дозволяє проводити приватні аудити, зберігаючи загальну публічну приватність. Цей механізм з'єднує конфіденційність в ланцюгу з вимогами регуляторів.
Заключні думки
Конфіденційні транзакції представляють добре зрозумілий криптографічний підхід до приватності в ланцюгу, що балансує приховування вартості з перевіряємістю мережі. Через зобов'язання Педерсена та Бульлетпруфи доказів діапазону системи CT дозволяють вузлам підтверджувати дійсність транзакцій, не дізнаючись суми, що беруть участь.
Додаткове читання
Симетричне проти асиметричного шифрування
Що таке повністю гомоморфне шифрування (FHE)?
Покращення прозорості криптовалют з нульовими знаннями
Що таке доказ роботи (PoW)?
Що таке енд-ту-енд шифрування (E2EE)?
Відмова: Цей контент представлений вам на основі "як є" для загальної інформації та навчальних цілей, без представлення або гарантії будь-якого роду. Це не повинно тлумачитися як фінансова, юридична чи інша професійна порада, і не спрямоване на рекомендацію покупки будь-якого конкретного продукту чи послуги. Вам слід звертатися за порадою до відповідних професійних консультантів. Якщо контент наданий стороннім автором, будь ласка, зверніть увагу, що висловлені думки належать сторонньому автору і не обов'язково відображають думки Binance Academy. Ціни на цифрові активи можуть бути волатильними. Вартість вашої інвестиції може знижуватися або зростати, і ви можете не повернути суму, інвестовану. Ви несете відповідальність за свої інвестиційні рішення, і Binance Academy не несе відповідальності за будь-які збитки, які ви можете понести. Для отримання додаткової інформації дивіться наші Умови використання, Попередження про ризики та Умови Binance Academy.