Introduksjon
Et kryptografilaboratorium i New York har foreslått Zcash-lignende private overføringer på Bitcoin uten å endre Bitcoin selv. Publisert torsdag av [[alloc] init], vil Shielded Bitcoin skjule beløp og motparter uten en soft fork, separat blockchain, føderasjon eller betrodd operatør.
Hvordan fungerer Shielded Bitcoin?
Bitcoin vil ganske enkelt lagre og organisere krypterte data som den ikke kan forstå, mens programvare utenfor verifiserer betalingene. Det er en stor utfordring. Forskerne har ennå ikke fullført mekanismen for å flytte bitcoin inn i og ut av det private systemet. Bitcoin sin transaksjonshistorie er berømt offentlig. Når man sender bitcoin (BTC), blir betalingen med i et regnskap som hvem som helst kan inspisere, potensielt for alltid.
Det New York-laboratoriet [[alloc] init] foreslår en motintuitiv løsning: La Bitcoins regler være i fred og bygg personvern oppå dem. Shielded Bitcoin bruker krypterte notater og nullkunnskaps (ZK) bevis for å skjule beløp og motparter, mens Bitcoin fungerer nesten som en offentlig oppslagstavle. Nettverket registrerer krypterte meldinger i riktig rekkefølge uten å vite hva de betyr.
Teknisk implementering
Ingen soft fork er nødvendig, og det er ingen operatør som bestemmer hvilke private overføringer som teller. Bitcoin kan ende opp med å bære private betalinger som Bitcoin selv ikke kan lese. Den hvite boken, «Shielded Bitcoin: Private Transfers on the Bitcoin L1,» ble skrevet av Clara Shikhelman, Mikhail Komarov og Aleksei Moskvin.
Forskerne spør om bitcoin kan flyttes privat ved å bruke nettverket akkurat som det eksisterer i dag. Deres svar er et metaprotokoll hvis regler tolkes av uavhengig programvare i stedet for Bitcoin-konsensus. Programmer kalt indekserere skanner Bitcoin for Shielded Bitcoin-data, verifiserer dens kryptografiske bevis og rekonstruerer historien til det private systemet.
Ugyldige data kan fortsatt havne on-chain fordi Bitcoin ikke forstår metaprotokollen. Indekserere ignorerer ganske enkelt dette.
Verdi og sikkerhet
Verdi inne i Shielded Bitcoin lever i krypterte poster kalt notater. Hvis Alice betaler Bob, lager hun et notat som inneholder et beløp og Bobs mottaksinformasjon, og krypterer det slik at Bob kan identifisere det. Hennes bitcoin-transaksjon publiserer det krypterte notatet sammen med et serienummer kalt en nullifier og et nullkunnskapsbevis.
Beviset fastslår at Alices notater eksisterer, hun kan bruke dem, og verdien som går inn er lik verdien som kommer ut uten å avsløre hvilke notater som ble brukt eller deres beløp. Indekserere verifiserer beviset og sikrer at hver nullifier ikke har dukket opp tidligere. Når den er brukt, kan ikke den nullifieren brukes igjen, noe som forhindrer at det samme notatet blir brukt to ganger.
Kostnader og utfordringer
Bobs lommebok skanner nye krypterte notater til hans visningsnøkkel åpner en. On-chain ser publikum fortsatt at en skjermet overføring skjedde, dens timing, antall notater involvert, gebyret og bitcoin-transaksjonen som bærer den. Det som forsvinner er beløpet, skjermet avsender og mottaker, og forbindelsen til tidligere brukte notater.
Personvern koster også blokkplass. Komarov fortalte journalist Laura Shin i et intervju at en skjermet last er omtrent 700 vbytes sammenlignet med omtrent 100 til 200 for en typisk Bitcoin-betaling, noe som gjør den omtrent fire ganger større. Komarov kalte den ekstra kostnaden «ikke katastrofal.»
Fremtiden for Shielded Bitcoin
Den 24. september beskriver den hvite boken overføringer etter at bitcoin allerede er inne i det skjermede systemet. Å få bitcoin inn og tilbake ut overlates til en ledsager hvitbok basert på [[alloc] init]s Bitcoin PIPEs v2-forskning og vitne-kryptering.
Det planlagte systemet ville kryptografisk låse en BTC privat nøkkel til noen produserer det nødvendige beviset, mens Bitcoin-nettverket til slutt ser en vanlig Schnorr-bruk. [[alloc] init] sier at det aldri ville oppbevare brukerfond, selv ved grensen. Men vitne-kryptering er ung teknologi.
Komarov sa at dens ciphertexts har blitt redusert fra omtrent 300 terabyte til omtrent 8 terabyte på ett år. Det er enorm fremgang, men åtte terabyte er fortsatt åtte terabyte.
Inngang og utgang kan også avsløre beløp og timing som hjelper observatører med å knytte aktivitet utenfor Bitcoin med skjermede transaksjoner. Laboratoriet har kjørt offentlige «break-it» utfordringer siden mai, men det er ingen lanseringsdato. Inntil døren fungerer, forblir Shielded Bitcoin forskning snarere enn et brukbart personvernsystem.
Konklusjon
Zcash-påvirkningen er åpenbar. Zcash bruker allerede krypterte notater, nullifier og nullkunnskapsbevis, mens Shielded Bitcoin låner den arkitekturen uten å opprette en annen blockchain. Det offentlige selskapet Cypherpunk kalte Shielded Bitcoin «et stort skritt fremover» og bemerket videre at mer personvern på Bitcoin gagner alle.
Men Cypherpunk argumenterte også for at designet ennå ikke er en konkurranse for Zcash-kjeden. Firmaet pekte på dens betrodde oppsett, mangel på konsensushåndhevelse og tillitsløse lette klienter, en uferdig bro, og Bitcoin L1-gebyrer, samtidig som det bemerket at Zcash allerede har nesten 10 års produksjon og et skjermet basseng verdt mer enn 7 milliarder dollar.
Den nåværende Groth16-bevisdesignen krever også et engang betrodd oppsett. Shikhelman var planlagt å presentere forskningen på BitDevs NYC den 24. september da [[alloc] init] søkte tilbakemelding før sin ledsager hvite bok om inngang og utgang.
For nå er ideen vidunderlig motintuitiv. [[alloc] init] ønsker at Bitcoin skal registrere privat økonomisk aktivitet uten å endre Bitcoin eller be nettverket om å forstå hva det registrerer.
