研究人員提出 Shielded Bitcoin 設計,無需軟分叉即可實現私密轉帳
重點速覽
- •日期為 9 月 24 日、由 [alloc] init 研究人撰寫的 Shielded Bitcoin 論文,提出了一種元協定,可在無需軟分叉或獨立區塊鏈的情況下隱藏金額、發送方、接收方與已花費票據的關聯。
- •該設計借鑒了 Zcash 屏蔽架構中的加密票據、nullifier 與零知識證明,而比特幣僅發布並排序資料,由獨立軟體按區塊順序重放交易來重建屏蔽狀態。
- •隱私並不完整,因為觀察者仍可看到發布時間、費用、票據數量與交易形狀,而一個可辨識的錢包反覆支付發布費用也可能將原本被屏蔽的活動串聯起來。
- •參考設計使用 Groth16,這種證明系統需要一次性可信設置儀式,且儀式中至少一位參與者必須誠實行事,不過作者指出替代證明系統可作為部署選項。
- •論文未說明 peg-in 與 peg-out 機制,進出方式留待未來使用比特幣簽署金鑰密碼學控制的 PIPEs v2 配套論文處理,Delving Bitcoin 上的社群審查則是下一個節點。

研究人員提出了一種新的隱私系統,讓以比特幣計價的價值能透過直接錨定在比特幣上的加密轉帳流動,而不需要軟分叉或獨立區塊鏈。比特幣的帳本公開記錄每一筆支付,因此在不改動基礎協定規則的前提下增加隱私的設計,長久以來一直是比特幣研究中反覆出現的主題。
這篇日期為 9 月 24 日、由 [[alloc] init] 的 Clara Shikhelman、Mikhail Komarov 與 Aleksei Moskvin 撰寫的 Shielded Bitcoin 論文,描述了一種元協定:金額、發送方、接收方以及與先前已花費票據的關聯皆保持隱藏,同時交易有效性仍可被獨立驗證。比特幣本身將發布並排序協定資料;其共識規則不會解讀這些私密轉帳。取而代之的是,由獨立軟體按比特幣區塊順序重放已接受的交易來重建屏蔽狀態。這種結構意味著部署不需要比特幣共識規則升級歷史上所要求的全網協調。該提案也已在 delvingbitcoin.org 上提交社群討論。
加密票據取代公開的轉帳細節
Shielded Bitcoin 透過包含聰(satoshi)金額與接收方資訊加密票據來表示價值。花費這些票據的發送方會在比特幣交易內發布加密輸出、公開的 nullifier 以及零知識證明。該證明驗證票據確實存在、發送方有權花費它們,且進出交易的價值正確平衡。
Nullifier 可防止同一張票據被重複花費,同時不會揭露先前消費的是哪張加密票據。索引器處理已發布的資料,並維護共享的票據樹與 nullifier 集合。它們不獲得花費權限,而任何在相同部署參數下重放同一份有效比特幣歷史的實作,都應重建出相同的屏蔽狀態。
此架構借鑒了 Zcash 屏蔽設計中的加密票據、nullifier 與零知識證明,同時免除了對專用隱私區塊鏈的需求。Zcash 本身在開發者修補了影響其最新屏蔽交易系統的重大漏洞後,最近恢復了其 Orchard 池。
比特幣仍會揭露時間、費用與交易形狀
Shielded Bitcoin 並不會讓支付的所有環節都不可見。觀察者仍能看到協定資料已被發布、發布時間、承載它的交易、支付的手續費、被花費與建立的票據數量,以及已發布資料的大小。一個可辨識的比特幣錢包若反覆支付發布費用,也可能在原本被屏蔽的活動之間建立關聯。與一般比特幣支付相比,較大的協定封包會增加鏈上足跡,從而使交易費用相應上升。
參考設計也使用了 Groth16,這是一種需要一次性可信設置儀式的證明系統。其安全假設要求該儀式中至少有一位參與者誠實行事,不過研究人員指出替代的證明系統可作為部署選項。
進出機制的設計仍需另行處理
這篇論文僅涵蓋比特幣進入屏蔽系統之後的轉帳,並未說明在一般比特幣所有權與屏蔽票據之間移動所需的完整 peg-in 與 peg-out 流程。
研究人員計劃透過 PIPEs v2 來處理這些邊界,這是一種獨立的構造,使用對比特幣簽署金鑰的密碼學控制,而非依賴託管橋接營運商。根據作者的技術概述,一篇配套論文將分析進出機制,包括其機密性、活性與失效特性。在該研究發表之前,此提案建立了私密轉帳層,但並未對進出屏蔽系統的資金主張同等的隱私保證。正在 Delving Bitcoin 上進行的社群審查以及最終的 PIPEs v2 配套論文,將是該設計後續發展的下一個觀察節點。
資料來源:Crypto Adventure