Исследовательская работа, опубликованная 24 сентября криптографической фирмой [[alloc] init], предлагает способ добавить более надёжную конфиденциальность платежей в Bitcoin без изменения его правил консенсуса. Дизайн, названный Shielded Bitcoin, скрывал бы содержимое платежа внутри оверлея — но он оставляет реестр Bitcoin публичным и выносит важные вопросы проверки, входа и выхода за пределы самого Bitcoin.

Сегодня Bitcoin псевдонимен, но не приватен

Реестр Bitcoin сохраняет суммы, время и путь движения монет между адресами. Эти записи можно комбинировать с данными бирж, merchants и методами кластеризации адресов, чтобы связать активность, которая изначально выглядит разрозненной. Сама белая книга Bitcoin описывает публичную историю транзакций.

Работа задаётся вопросом, могли бы пользователи получить более надёжную конфиденциальность платежей без изменения правил. Ответ: использовать Bitcoin как слой публикации и упорядочивания, в то время как отдельное программное обеспечение восстанавливает и проверяет приватные переводы.

Bitcoin мог бы подтверждать носитель, не подтверждая платёж

В этом ключевое различие. Bitcoin-транзакция могла бы быть добыта и навсегда записана, даже если сам Bitcoin не проверяет доказательство с нулевым разглашением и не поддерживает систему экранированных балансов. Процесс состоит из трёх шагов:

1. Bitcoin записывает конверт. Цепочка устанавливает, что данные были опубликованы, когда они были опубликованы, какая комиссия была уплачена и где они находятся в порядке блоков.
2. Оверлей воспроизводит и проверяет её. Независимые индексаторы восстанавливают состояние протокола, проверяют доказательство и отклоняют конверты, не соответствующие правилам экранированной системы.
3. Только действительный перевод меняет приватный баланс. Недействительный конверт может остаться в истории Bitcoin, не порождая принятого перевода внутри Shielded Bitcoin.

Предложение использует модель, знакомую по Zcash. Стоимость представлена зашифрованными нотами; отправитель доказывает с нулевым разглашением, что может потратить эти ноты и что стоимость не создаётся; публичные маркеры, называемые nullifier, не дают потратить ноту дважды. Любой, кто воспроизведёт ту же историю Bitcoin, должен прийти к тому же дереву нот и же набору nullifier.

Идея позволяет избежать изменения правил Bitcoin, но она не делает Bitcoin верификатором приватного платежа. Это разделение определяет как пользу для приватности, так и сопутствующие риски.

Что Shielded Bitcoin скрывал бы и что всё ещё раскрывал бы

Внутри экранированной системы целевые объекты приватности обширны: отправитель, получатель, сумма и связь между потраченными и вновь созданными нотами были бы зашифрованы. Внешний наблюдатель мог бы убедиться, что действительный приватный перевод состоялся, не узнавая, кто кому платил и сколько.

Эти публичные следы могут значить больше, чем читатели ожидают. Характерная сумма депозита, за которой сразу следует экранированная активность, или сопоставимый по размеру вывод средств позже, всё же могут дать полезные подсказки о личности пользователя. Shielded Bitcoin разработан так, чтобы сделать внутренний граф платежа конфиденциальным; это не обещание, что пользователь станет невидимым для сети Bitcoin.

Silent Payments иллюстрируют разницу в охвате. Они направлены на то, чтобы внешние наблюдатели не могли связать платёж с повторно используемым адресом получения, но не скрывают сумму и не шифруют UTXO-граф Bitcoin. Shielded Bitcoin претендует на более широкую форму конфиденциальности и потому требует гораздо большего от кошельков и сопутствующего программного обеспечения.

Цена неизменности Bitcoin

Пользователям Bitcoin не пришлось бы соглашаться на новые правила консенсуса. Базовый цепочка обеспечивала бы доступность данных и упорядочивание транзакций, а оверлей интерпретировал выбранные данные для поддержания собственного приватного состояния. У Shielded Bitcoin не было бы отдельных производителей блоков, как у сайдчейна; его состояние восстанавливалось бы из опубликованной записи Bitcoin.

Для пользователя это означает, что кошельку нужны корректный восстановленный корень и позиция ноты, прежде чем он сможет создать действительную трату. Это можно достичь через полную локальную репликацию, проверку ответа индексатора на основе данных Bitcoin или прямое доверие индексатору. В работе говорится, что индексатор не может потратить ноты пользователя, однако ненадёжный индексатор может цензурировать, задерживать или выдавать устаревшую информацию кошельку, не способному проверить ответ.

Компромисс в том, что финальность Bitcoin сохраняется, но способность пользователя завершить приватный платёж зависит от того, имеет ли оверлей корректное, проверяемое представление истории Bitcoin.

Реорганизации добавляют ещё одно усложнение. Поскольку экранированное состояние восстанавливается из активной цепочки Bitcoin, реорганизация может изменить недавний корень и заставить пересобрать незавершённый экранированный перевод. Это не обязательно фатальный недостаток, но это более требовательный опыт для кошелька, чем обычный Bitcoin-платёж.

Предложению всё ещё нужен ответ для реального BTC

Shielded Bitcoin описывает, что происходит после того, как BTC вошёл в систему приватных нот. В нём пока не указано, как обычный BTC блокировался бы при входе и высвобождался при выходе. Авторы оставляют компоненты peg-in и peg-out для отдельного исследования PIPEs v2.

Именно здесь дизайн приватности сталкивается с реальным владением. Мост, хранилище или механизм разблокировки определяли бы, кто может выводить средства, что происходит при исчезновении оператора, какие выходы могут быть цензурированы и какая информация становится публичной. Работа не утверждает, что депозиты и выводы будут без доверия, приватными или устойчивыми к цензуре.

Исследование Galaxy называет незавершённый пег главной проблемой внедрения. Отдельно отмечается, что предложение зависит от среды политик ретрансляции, допускающей более крупные носители данных OP.

Видимый вопрос комиссий и ретрансляции

Предложенный в работе профиль с 2 входами и 2 выходами включает протокольный конверт размером 610 байт и выход OP_RETURN на 625 vbyte. При 10 sat/vB один этот выход стоил бы около 6 250 сатоши, не считая остальной части Bitcoin-транзакции. При 50 sat/vB эквивалент составил бы около 31 250 сатоши.

Дизайн предполагает более разрешающие настройки по умолчанию для носителей данных, введённые в Bitcoin Core 30.0. Это конфигурируемые настройки политики ретрансляции, и они не дают каждой транзакции права на консенсусном уровне пересылаться сетью.

Криптография не устраняет риск реализации

Shielded Bitcoin в настоящее время использует Groth16 — систему доказательств, модель безопасности которой включает честно проведённую церемонию trusted-setup. В работе проверка лёгких клиентов также оставлена на будущее. Полная локальная репликация может быть затратной, оставляя кошельку проверку информации индексатора или более сильную зависимость от сервиса, который её предоставляет.

Именно поэтому публичный код, независимый аудит и план восстановления важны наряду с математикой. В июне независимый исследователь обнаружил критическую ошибку корректности в схеме Orchard проекта Zcash, и Фонд Zcash временно отключил экранированные транзакции Orchard до того, как стала известна какая-либо эксплуатация. Инцидент не связан со Shielded Bitcoin, но он показывает, что даже внешне корректная система приватности может зависеть от качества реализации.

Инструменты приватности всё ещё столкнутся с регулируемыми шлюзами

В работе представлены ключи просмотра и набросана опциональная модель, в которой орган сертифицирует одобренные депозиты. Это могло бы позволить владельцу делиться с аудитором отдельной платёжной информацией, не отказываясь от ключа, расходующего средства.

Это не снимет решения с бирж и кастодианов. Им всё равно придётся устанавливать происхождение, владение и допустимое раскрытие любого полученного экранированного баланса. Группа разработки финансовых мер борьбы с отмыванием денег (FATF) заявила в июле, что 83% обследованных юрисдикций приняли законодательство о Travel Rule, а ещё 11% его внедряют. Слой приватных переводов должен будет работать вместе с этими требованиями к данным и должной осмотрительности.

Прежде чем это станет применимой системой приватных платежей

Всё ещё необходимы пять элементов:

• Полный пег: чёткие правила депозита, вывода, восстановления и цензуры.
• Публичная реализация: код, тестовые векторы и воспроизводимое поведение кошелька.
• Независимый аудит: криптографические, программные аудиты и аудит безопасности моста.
• Проверка лёгкими клиентами: способ проверять экранированное состояние без полного доверия индексатору.
• Тестирование в реальных условиях: доказательства, что комиссии, поведение ретрансляции и выборочное раскрытие работают на практике.

Shielded Bitcoin показывает, что приватные платежи можно спроектировать вокруг Bitcoin, не меняя его правил. Неотвеченные вопросы не косметические: ониют, как пользователи входят в систему, могут ли они безопасно её покинуть и сколько доверия они должны оказывать программному обеспечению за пределами цепочки Bitcoin.

Эта статья предоставлена исключительно в информационных целях и не является финансовой, инвестиционной или юридической консультацией. Shielded Bitcoin — исследовательское предложение; его технический дизайн, статус реализации и связанные политические предположения могут измениться.