Onderzoekers hebben een privacysysteem voorgesteld dat het mogelijk maakt om waarde in Bitcoin te verplaatsen via versleutelde transfers die direct aan Bitcoin verankerd zijn, zonder dat een soft fork of een aparte blockchain nodig is. De ledger van Bitcoin registreert elke betaling openbaar, waardoor ontwerpen die privacy toevoegen zonder de regels van het basisprotocol te wijzigen al lang een terugkerend thema zijn in Bitcoin-onderzoek.

Het Shielded Bitcoin-paper, gedateerd 24 september en geschreven door Clara Shikhelman, Mikhail Komarov en Aleksei Moskvin van [[alloc] init], beschrijft een metaprotocol waarin bedragen, afzenders, ontvangers en koppelingen naar eerder uitgegeven notes verborgen blijven, terwijl de geldigheid van transacties onafhankelijk kan worden geverifieerd. Bitcoin zelf zou de protocolgegevens publiceren en ordenen; de consensusregels zouden de privétransfers niet interpreteren. In plaats daarvan zou aparte software de afgeschermde staat reconstrueren door geaccepteerde transacties opnieuw af te spelen in de blokvolgorde van Bitcoin. Die structuur betekent dat implementatie niet afhankelijk zou zijn van de netwerkbrede coördinatie die upgrades van de consensusregels van Bitcoin historisch hebben vereist. Het voorstel is ook geïntroduceerd voor communitydiscussie op delvingbitcoin.org.

Versleutelde Notes vervangen openbare transferdetails

Shielded Bitcoin vertegenwoordigt waarde via versleutelde notes die een satoshi-bedrag en informatie over de ontvanger bevatten. Een afzender die deze notes uitgeeft, publiceert versleutelde outputs, openbare nullifiers en een zero-knowledge proof binnen een Bitcoin-transactie. De proof verifieert dat de notes bestaan, dat de afzender bevoegd is ze uit te geven en dat de waarde die de transactie in- en uitgaat correct in balans is.

Nullifiers voorkomen dat dezelfde note tweemaal wordt uitgegeven, zonder te onthullen welke eerdere versleutelde note is verbruikt. Indexers verwerken de gepubliceerde gegevens en onderhouden een gedeelde note-boom en nullifier-set. Zij krijgen geen uitgavenbevoegdheid, en implementatie die dezelfde geldige Bitcoin-geschiedenis opnieuw afspeelt onder dezelfde implementatieparameters, zou dezelfde afgeschermde staat moeten reconstrueren.

De architectuur leent versleutelde notes, nullifiers en zero-knowledge proofs van het afgeschermde ontwerp van Zcash, terwijl de behoefte aan een speciale privacyblockchain vervalt. Zcash zelf heeft onlangs zijn Orchard-pool hersteld nadat ontwikkelaars een kritieke kwetsbaarheid in het nieuwste afgeschermde transactiesysteem hadden verholpen.

Bitcoin onthult nog steeds timing, fees en transactievorm

Shielded Bitcoin maakt niet elk onderdeel van een betaling onzichtbaar. Waarnemers kunnen nog steeds zien dat protocolgegevens zijn gepubliceerd, wanneer deze verschenen, de transactie die ze bevat, de betaalde fees, het aantal notes dat wordt uitgegeven en aangemaakt, en de grootte van de gepubliceerde gegevens. Een herkenbare Bitcoin-wallet die herhaaldelijk publicatiefees betaalt, zou ook een koppeling kunnen leggen tussen anders afgeschermde activiteit. Grotere protocolomhulsels vergroten de on-chain voetafdruk in vergelijking met gewone Bitcoin-betalingen, waardoor de transactiefees dienovereenkomstig stijgen.

Het referentieontwerp gebruikt ook Groth16, een bewijssysteem dat een eenmalige trusted setup-ceremonie vereist. De beveiligingsaannames vereisen dat ten minste één deelnemer aan die ceremonie eerlijk handelt, hoewel de onderzoekers alternatieve bewijssystemen aanduiden als een mogelijke implementatiekeuze.

Ontwerp van toegang en uitgang vereist nog afzonderlijk werk

Het papier behandelt transfers pas nadat bitcoin het afgeschermde systeem is binnengekomen en specificeert niet het volledige peg-in- en peg-outproces dat nodig is om te bewegen tussen gewoon Bitcoin-eigendom en afgeschermde notes.

De onderzoekers willen die grenzen aanpakken via PIPEs v2, een afzonderlijke constructie die cryptografische controles over Bitcoin-signingsleutels gebruikt in plaats van custodial bridge-operators. Volgens het technische overzicht van de auteurs zal een companionpaper het toegangs- en uitgangsmechanisme analyseren, inclusief de vertrouwelijkheid, levendigheid en faaleigenschappen ervan. Tot dat werk is gepubliceerd, legt het voorstel de privétransferlaag vast, maar maakt het geen gelijkwaardige privacyclaims voor middelen die het afgeschermde systeem in- of uitgaan. De lopende communitybeoordeling op Delving Bitcoin en het uiteindelijke PIPEs v2-companionpaper zijn de volgende mijlpalen voor de verdere ontwikkeling van het ontwerp.

Bron: Crypto Adventure