Zakura, команда, разрабатывающая инфраструктуру Zcash, планирует добавить в январе опкоды постквантовых подписей. Предложение касается прозрачных платежей, где адреса, суммы и история транзакций остаются видимыми в блокчейне — в отличие от экранированных пулов Zcash, скрывающих эти данные, — и где в настоящее время хранится большая часть находящегося в обращении ZEC.

Новая инженерная публикация описывает дизайн кошелька, сочетающий эти подписи с ротацией прозрачных адресов и приватным поиском информации, известным как PIR. Вместе эти компоненты устраняют будущую криптографическую угрозу и одновременно решают проблему приватности, которая иначе возникла бы, когда кошельки начнут использовать множество новых адресов.

Почему раскрытые публичные ключи могут стать уязвимостью

Прозрачные адреса Zcash изначально содержат хеш публичного ключа. Сам публичный ключ становится видимым при трате с адреса, что позволяет сети проверить подпись платежа. Если в будущем технология позволит восстановить приватный ключ из этого публичного ключа, средства, оставшиеся на том же адресе или отправленные туда позже, могут подвергнуться большей угрозе. Именно эту уязвимость призваны закрыть предлагаемые постквантовые подписи.

Новые адреса защищают последующие средства новым ключом

Ротация адресов даёт кошельку способ уменьшить это повторяющееся раскрытие. После траты с адреса кошелёк может перевести оставшийся баланс на новый производный адрес. Этот новый адрес привязан к другому публичному ключу, хеш которого остаётся видимым, а сам ключ остаётся нераскрытым.

Такой подход не требует открывать новый кошелёк или записывать ещё одну мнемоническую фразу после каждого платежа. Стандартная мнемоническая фраза кошелька позволяет вывести последовательность отдельных адресов и пар ключей, так что ПО может создавать новые адреса для получения и сдачи из одной существующей резервной копии.

Эта изоляция также зависит от защиты расширенного публичного ключа и информации для просмотра кошелька. Эти записи могут раскрыть больше о структуре адресов кошелька, чем обычная транзакция, ослабляя пользу разделения публичных ключей.

Запросы кошелька могут раскрыть связи, которые не показывает блокчейн

Генерация новых адресов создаёт практическую проблему: кошельку по-прежнему нужно находить входящие платежи, отслеживать потраченные средства и восстанавливать историю после восстановления. Обычный лёгкий кошелёк может запрашивать у сервера активность, связанную с адресом A, затем B, затем C. Эти адреса могут выглядеть несвязанными в блокчейне, но сервер видит, что запросы приходят от одного и того же кошелька. Поэтому он может связать адреса, даже если сам публичный реестр такой связи не даёт.

Zakura предлагает PIR, чтобы избежать этой утечки. Кошелк получает нужную запись с сервера, не раскрывая, какую запись он выбрал. Он также может загружать компактные фильтры публичной активности, проверять их локально на возможные совпадения и делать приватный запрос только тогда, когда диапазон блоков может содержать релевантную историю.

Три компонента работают следующим образом:

• Новые адреса защищают последующие средства публичными ключами, ещё не раскрытыми предыдущей тратой.
• Подписи на основе хешей создают предлагаемый постквантовый путь авторизации прозрачных платежей.
• Приватный поиск информации позволяет кошельку искать свою историю, не раскрывая серверу свои адреса.

Данные прозрачных платежей останутся публичными в блокчейне Zcash. PIR сужает объём дополнительной информации, раскрываемой, когда кошелёк просит сервис отслеживать несколько адресов, сохраняя саму цель их ротации.

Долгосрочный риск, а не текущая чрезвычайная ситуация

Дизайн отвечает на ту же обеспокоенность, что и предупреждение Europol о раскрытых ключах кошельков. Достаточно способный будущий атакующий мог бы атаковать публичный ключ, появившийся в блокчейне, что сделает прежние привычки повторного использования адресов менее безопасными, чем сегодня.

Ни Europol, ни Zakura не утверждают, что практическая квантовая атака возможна уже сейчас. Задача состоит в том, чтобы подготовить ПО кошельков, провайдеров инфраструктуры и пользователей до того, как криптографическая миграция станет неотложной.

Что остаётся видимым и неизменным:

• Детали прозрачных транзакций остаются публичными в блокчейне.
• Приватность по-прежнему зависит от поведения кошелька и сервисов, к которым подключается пользователь.
• В анонсе нет обмена ZEC, миграции кошелька или новой мнемонической фразы.

Приватные запросы появляются раньше цели по подписям

Zakura сообщает, что компонент PIR сначала появится в её кошельке Vizor. Пользователи могут протестировать экспериментальную функцию, включив «Приватные запросы» в настройках кошелька, что позволяет команде оценить, как работает приватное получение истории, до прибытия более широких изменений подписей.

Январская веха касается постквантовых опкодов подписей для прозрачных пулов. Кошелькам и сервисам всё равно потребуется поддержать обновлённый поток платежей, поэтому дата является целью разработки, а не гарантией, что каждый прозрачный кошелёк Zcash получит защиту одновременно.

Заблаговременная подготовка уровня кошельков

Польза плана заключается в сочетании более надёжной авторизации платежей с инфраструктурой кошельков, необходимой для её приватного использования. Новые адреса могут снизить будущее раскрытие публичных ключей, а PIR — не дать полученному набору адресов превратиться в читаемую карту средств одного пользователя.

В этом и состоит практическая цель январской работы Zcash: подготовить прозрачные кошельки к будущей криптографической угрозе, не создавая при этом новой проблемы приватности.

Эта статья носит исключительно информационный характер и не является инвестиционной, технической консультацией или консультацией по безопасности. Январские сроки являются целью разработки и могут измениться по мере продвижения работы.