研究者らは、ソフトフォークや独立したブロックチェーンを必要とせず、Bitcoinに直接アンカーされた暗号化転送を通じてBitcoin建ての価値を移動できるプライバシーシステムを提案した。Bitcoinの台帳はすべての支払いを公開して記録するため、ベースプロトコルのルールを変更せずにプライバシーを追加する設計は、Bitcoin研究で繰り返し登場してきたテーマである。

9月24日付で[alloc] init所属のClara Shikhelman、Mikhail Komarov、Aleksei Moskvinの3氏が著者であるShielded Bitcoin論文は、金額、送金者、受取人、以前に支出されたノートへのリンクが秘匿されたまま、取引の有効性は独立に検証できるメタプロトコルを記述している。Bitcoin自体がプロトコルデータを公開し順序付けを行い、その合意ルールはプライベートな転送を解釈しない。代わりに、別のソフトウェアがBitcoinのブロック順に受け入れられた取引を再生することでシールド状態を再構築する。この構造により、展開はこれまでBitcoinの合意ルール変更に必要とされてきたネット全体の調整に依存しない。この提案はdelvingbitcoin.orgでもコミュニティでの議論に紹介されている。

暗号化ノートが公開される送金詳細に取って代わる

Shielded Bitcoinは、サトシ単位の金額と受取人情報を含む暗号化ノートによって価値を表現する。ノートを支出する送金者は、Bitcoin取引の中で暗号化されたアウトプット、公開ヌリファイア、ゼロ知識証明を公開する。証明は、ノートが存在すること、送金者がそれを支出する権限を持つこと、取引に入る価値と出る価値が正しく均衡していることを検証する。

ヌリファイアは、どの過去の暗号化ノートが消費されたかを明かすことなく、同じノートの二重支出を防ぐ。インデクサーは公開されたデータを処理し、共有のノートツリーとヌリファイアセットを維持する。インデクサーは支出権限を持たず、同じ展開パラメータの下で同じ有効なBitcoin履歴を再生する実装はすべて、同じシールド状態を再構築できるはずである。

このアーキテクチャは、Zcashのシールド設計から暗号化ノート、ヌリファイア、ゼロ知識証明を採用しつつ、専用のプライバシーブロックチェーンの必要性を排除している。Zcash自体も最近、最新のシールド取引システムに影響する重大な脆弱性が開発者によって修正された後、Orchardプールを復旧したばかりである。

Bitcoinは依然としてタイミング、手数料、取引形状を明らかにする

Shielded Bitcoinは支払いのすべての要素を見えなくするわけではない。観察者は、プロトコルデータが公開されたこと、そのタイミング、それを運ぶ取引、支払われた手数料、支出・作成されるノートの数、公開データのサイズを依然として確認できる。また、認識可能なBitcoinウォレットが公開手数料を繰り返し支払えば、それ以外はシールドされた活動同士の関連性が生じる可能性がある。通常のBitcoin支払いと比べ、大きなプロトコルエンベロープはオンチェーン上のフットプリントを増大させ、取引手数料もそれに応じて上昇する。

リファレンス設計はGroth16も使用しており、これは1回限りのトラステッドセットアップセレモニーを必要する証明系である。そのセキュリティ前提は、セレモニーの参加者の少なくとも1者が誠実に行動することを要求するが、研究者らは代替の証明系を展開時の選択肢として挙げている。

入出金の設計には依然として別途の作業が必要

論文が扱うのは、Bitcoinがシールドシステムに入った後の転送のみであり、通常のBitcoin所有とシールドノートの間を移動するための完全なペグイン・ペグアウトのプロセスは規定していない。

研究者らはこの境界部分を、カストディアルなブリッジ運営者ではなくBitcoin署名鍵に対する暗号学的制御を用いる独立した構成であるPIPEs v2で扱う計画だ。著者らの技術概要によれば、関連論文が入出金メカニズムの機密性、活性、障害特性を含めて分析する予定である。その研究が公開されるまで、この提案はプライベート転送レイヤーを確立するものの、シールドシステムに入出金する資金について同等のプライバシー主張はしていない。Delving Bitcoinで進行中のコミュニティレビューと今後のPIPEs v2関連論文が、この設計の今後の展開を占う次の節目となる。

出典:Crypto Adventure