Zcashインフラを開発するZakuraは、耐量子署名オペコードを1月に導入する計画です。この提案の中心は透明型支払いであり、アドレス、金額、取引履歴がブロックチェーン上で公開されたままとなる(そのデータを隠すZcashのシールドプールとは異なる)領域で、現在流通するZECの大部分がここに保有されています。

新しいエンジニアリング記事では、これらの署名を、ローテーションする透明型アドレスと秘密情報検索(PIRとして知られる)と組み合わせたウォレット設計が説明されています。これらの要素はウォレットが多数の新しいアドレスを使い始めた際に生じうるプライバシー上の弱点に対処しながら、将来の暗号学的リスクにも取り組むものです。

露出した公開鍵がなぜリスクになりうるのか

透明型のZcashアドレスは当初、公開鍵のハッシュを含んでいます。公開鍵そのものは、そのアドレスが支払いを行う際に可視化され、ネットワークが支払い署名を検証できるようにします。もし将来の技術によってこの公開鍵から秘密鍵を復元することが可能になった場合、同じアドレスに残っている資金や、その後そこに送られた資金は、より大きな露出にさらされる可能性があります。これこそが、提案された耐量子署名が塞ぐことを目指す具体的な弱点です。

新しいアドレスが後の資金を新しい鍵の下に守る

アドレスのローテーションは、繰り返される露出を減らす手段をレットに与えます。アドレスが支払いを行った後、ウォレットは残額を新しく導出されたアドレスへ移動できます。その新しいアドレスは別の公開鍵に紐付けられ、鍵そのものが非公開のまま、そのハッシュのみが可視の状態を保ちます。

この手法は、支払いのたびに新しいウォレットを開設したり、別のリカバリーフレーズを記録したりすることを求めません。標準的なウォレットシードから一連の個別のアドレスと鍵ペアを導出できるため、ソフトウェアは既存の1つのバックアップから新しい受取用およびお釣り用アドレスを作成できます。

この分離は、ウォレットの拡張公開鍵および閲覧情報の保護にも依存します。これらの記録は通常の取引よりも多くのウォレットのアドレス構造を明らかにしうるため、各公開鍵を分けて保つ利点が損なわ。

ウォレットの照会は、ブロックチェーンが示さないつながりを明らかにしうる

新しいアドレスの生成は実用上の問題を生みます。ウォレットは still、入金を検出し、支出した資金を追跡し、リカバリー後に履歴を再構築する必要があるからです。通常のライトウォレットは、アドレスA、次にB、次にCに関連する活動をサーバーに問い合わせるかもしれません。これらのアドレスはブロックチェーン上では無関係に見えるかもしれませんが、サーバーは同じウォレットから届く要求を目にします。したがって、公開台帳だけでは示されない場合でも、サーバーはアドレス同士を関連付けることができます。

Zakuraはこの漏洩を避けるためにPIRを提案しています。ウォレットは、どのレコードを選択したかを明かすことなく、サーバーから必要なレコードを取得します。また、コンパクトな公開活動フィルターをダウンロードしてローカルで照合し、ブロック範囲に関連する履歴が含まれている可能性がある場合にのみ非公開の要求を行うこともできます。

3つの構成要素は次のように機能します:

• 新しいアドレス:以前の支払いでまだ露出していない公開鍵の下に、後の資金を守ります。
• ハッシュベース署名:透明型支払いの承認のための提案された耐量子経路を作ります。
• 秘密情報検索:ウォレットがアドレスをサーバーに特定されることなく履歴を検索できるようにします。

透明型の支払いデータはZcashブロックチェーン上で公開されたままです。PIRは、ウォレットが複数のアドレスの監視をサービスに依頼する際に露出する追加情報を狭め、アドレスをローテーションする本来の目的を保ちます。

現在の緊急事態ではなく長期的なリスク

この設計は、Europolによる露出したウォレット鍵に関する警告で指摘されたのと同じ懸念に応えるものです。十分な能力を持つ将来の攻撃者は、オンチェーンで現れた公開を標的にしうるため、従来のアドレス再利用の習慣は今日よりも安全性が低くなる可能性があります。

EuropolもZakuraも、実用的な量子攻撃が現時点で可能になっているとは述べていません。課題は、暗号学的移行が差し迫ったものになる前に、ウォレットソフトウェア、インフラ提供者、ユーザーを準備させることです。

可視のまま変わらないもの:

• 透明型の取引詳細はオンチェーンで公開されたままです。
• プライバシーは引き続き、ウォレットの挙動とユーザーが接続するサービスに依存します。
• この発表には、ZECのスワップ、ウォレットの移行、新しいリカバリーフレーズは含まれていません。

署名目標に先立ち非公開照会が提供

Zakuraによれば、PIR構成要素はまず同社のVizorウォレットに提供されます。ユーザーはウォレット設定で「Private queries」を有効にしてこの実験的機能をテストでき、より広範な署名変更が到来する前に、非公開の履歴取得がどのように機能するかをチームが評価する手段となります。

1月のマイルストーンは、透明型プール向けの耐量子署名オペコードに関するものです。ウォレットとサービスは更新された支払いフローを引き続きサポートする必要があるため、この時期は開発目標であり、すべての透明型Zcashウォレットが同時に保護を受けるとの保証ではありません。

ウォレット層の早期準備

この計画の有用性は、より強固な支払い承認と、それを非公開に利用するために必要なウォレットインフラを組み合わせる点にあります。新しいアドレスは将来の公開鍵の露出を減らすことができ、PIRは結果として生じるアドレス群があるユーザーの資金の読み取り可能な地図になるのを防げます。

これこそが、Zcashの1月の取り組みの実践的な目標です。将来の暗号学的脅威に備えて透明型ウォレットを準備しつつ、その過程で新たなプライバシー問題を生まないことです。

本記事は情報提供のみを目的としており、投資、セキュリティ、技術に関する助言を構成するものではありません。1月という時期は開発目標であり、作業の進捗により変更される可能性があります。