Пн. Янв 3rd, 2022
    Privacy in Blockchains, Free TON, Monero, Zcash

    Конфиденциальность — одно из противоречивых направлений в развитии блокчейн-технологий. Оно балансирует между защитой данных пользователей от посягательств и сокрытием противозаконных сделок. Но пока регуляторы обеспокоены последним, инноваторы ищут решения, обеспечивающие анонимность. Рассмотрим, какие на сегодняшний день существуют технологии конфиденциальности, примеры их успешной реализации, а также узнаем, что делают в данном направлении разработчики сети Free TON.

    В целом конфиденциальной называют информацию, которая не подлежит разглашению. Конфиденциальная информация касается различных характеристик человека, группы или организации, и связана как с частной жизнью, так и с общественной, коммерческой или государственной деятельностью.

    Наличие секретной или тайной информации означает, что общий доступ к такой информации закрыт, и только ее владелец знает ее и принимает решение о ее разглашении. Поэтому вопрос конфиденциальности сразу упирается в механизм ее обеспечения.

    В современном интернет-пространстве конфиденциальность — это серьезный вызов. Ее обеспечение сталкивается с рядом проблем:

    • во-первых, необходимо найти консенсус с принципом прозрачности и доступности публичной информации;
    • во-вторых, учесть нормы законодательного регулирования различных стран;
    • в-третьих, выстоять под шквалом обвинений в содействии преступной деятельности;
    • в-четвертых, оспорить некоторые аспекты современного регулирования и ответить на современный запрос пользователей об освобождении от чрезмерного контроля, предложив технологическое решение, устойчивое к кибератакам и адекватное динамике развития виртуальной среды.

    Технологии конфиденциальности в блокчейнах

    Конфиденциальность блокчейн-систем основывается на различных методах шифрования данных.

    Асимметричная криптография

    В системах, использующих асимметричную криптографию, каждый пользователь владеет публичным и приватным ключом. Публичный ключ может быть известен другим, а приватный только его владельцу. Информация зашифровывается и вводится в виде «точек данных» в общедоступный реестр. Эти данные нельзя изменить или продублировать. Для разблокирования зашифрованной информации нужен приватный ключ, который находится у владельца. Сам метод шифрования не позволяет узнать приватный ключ другого пользователя на основании его публичного ключа.

    Несмотря на то что ассиметричное шифрование защищает данные, оно не обеспечивает высокого уровня конфиденциальности. Неизвестны только имена пользователей, вместо которых выступают псевдонимы — коды их публичных ключей. Поэтому в публичных блокчейнах любой может просматривать баланс кошельков пользователей и связанную с ними историю транзакций. Таким образом, к примеру, устроен Bitcoin.

    Доказательство с нулевым разглашением

    В гораздо большей степени конфиденциальность транзакций в блокчейне повышается за счет использования протоколов, основанных на методе «доказательства с нулевым разглашением» (Zero-knowledge proof).

    Цель данного метода — доказать, что одна из сторон действительно владеет некоторой информацией, не раскрывая содержание этой информации (отсюда название «нулевое разглашение»).

    На методе «нулевого разглашения» основаны протоколы ZK-SNARK — наиболее распространенный вариант, а также более продвинутая версия — ZK-STARK.

    Использование подобных протоколов позволяет скрыть такие данные как количество денег на счету, а также связанные со счетом транзакции.

    Кольцевая подпись

    В криптографии «кольцевая подпись» — это такой тип электронной подписи, при котором нельзя определить, кто на самом деле эту подпись поставил. Потенциальный список участников известен, однако не раскрывается, кто именно совершил данное действие. Для  подписи не требуется согласие или участие лиц, включенных в список, но используются только их публичные ключи и приватный ключ настоящего автора. В результате остается неизвестно, какой именно из приватных ключей участвовал в создании подписи.

    Рассмотрим варианты использования технологий конфиденциальности на примере таких известных криптовалют как Monero и Zcash.

    Конфиденциальность в Monero

    Monero Privacy

    Криптовалюта Monero (XMR) — пример реализации различных сторон конфиденциальности. При использовании кошелька Monero не предоставляется информация о количестве средств на счетах пользователей, суммах переводов, а также отправителях и получателях транзакций. 

    Анонимность обеспечивается за счет скрытой адресации, а также несвязываемости публичных адресов пользователей и смешивании транзакций. Характерной особенностью является использование криптографического механизма «кольцевых подписей».

    Скрытая адресация и несвязанность касаются получателей средств и означают, что публичные адреса кошельков пользователей не отображаются в общедоступных записях блокчейна как адресаты транзакций. Вместо публичного адреса, на который действительно перечисляются средства, в цепочку блоков записывается новый одноразовый или, так называемый, «скрытый адрес». Как свой его может распознать только получатель перевода, так как у него есть необходимый секретный ключ просмотра. При помощи секретного ключа сканируются записи с одноразовыми адресами и определяются транзакции, предназначенные владельцу ключа.

    Смешивание транзакций позволяет скрыть адрес отправителя средств, используя для этого механизм «кольцевой подписи». Уровень смешивания зависит от количества людей, которые добавляются в список вероятных отправителей. К примеру, в графическом интерфейсе Monero «четвертый уровень смешивания» является минимально допустимым и означает, что адрес любого пользователя — это один из пяти адресов, который может быть случайно использован для отображения вероятного источника поступления средств. Использование более высокого уровня «смешивания», еще больше запутывает следы, однако увеличивает размер транзакции, которую обрабатывает сеть, а значит, возрастает и размер комиссии за перевод средств.

    Криптовалюта Monero была запущена в 2014 году и на начало 2021 года входит в топ-20 криптовалют с самой высокой рыночной капитализацией.

    Ориентированность на конфиденциальность транзакций вызывает к Monero повышенный интерес со стороны регуляторов, налоговых и правоохранительных органов, которые обеспокоены возможностью использования криптовалюты в незаконных сделках. Например, в США различные государственные агентства предпринимают попытки разработать инструменты отслеживания Monero. А Налоговая служба даже объявила о вознаграждении в размере до 625 000 долларов каждому, кто сможет взломать эту криптовалюту.

    В связи с мероприятиями по усилению регулирования рынка криптовалют некоторые криптобиржи (корейская Upbit, японская Coinchek, американская Bittreх) прекратили обмен Monero, а ряд других бирж анонсировали скорый делистинг анонимных криптовалют на своих платформах.

    Конфиденциальность в Zcash

    Zcash Privacy

    Криптовалюта Zcash (ZEC) также ориентирована на конфиденциальность и позволяет совершать анонимные транзакции.

    Анонимность Zcash носит выборочный характер. Пользователи могут иметь два типа адресов:

    • прозрачные (t-адреса), не скрывающие данные;
    • экранированные (z-адреса), скрывающие такие данные как отправитель, получатель и сумма транзакции.

    Два типа адресов Zcash совместимы, поэтому денежные средства могут быть переведены между z и t-адресами.

    Zcash является первой общераспространенной криптовалютой использовавшей криптографический протоколы «нулевого доказательства разглашения», в частности протоколы ZK-SNARK.

    Защищенные адреса и транзакции шифруются таким образом, что записи в блокчейне, отображая факты перевода средств и получая подтверждение истинности транзакции, не раскрывают какую-либо информацию о выполненных действиях. Только тот, кто владеет «ключом просмотра», может увидеть информацию, связанную со счетом этого ключа.

    Криптовалюта Zcash была запущена в 2016 году и связана с более ранним проектом ZeroCash, стартовавшим еще в 2013 году. В последние годы в Zcash ведется работа по созданию мостов с другими блокчейнами, такими как Ethereum и Cosmos.

    Чтобы избежать санкций регуляторов в связи с использованием технологий конфиденциальности, Zcash предоставляет пользователям возможность «выборочного раскрытия информации» для подтверждения платежей для аудита. Также компания пытается выстроить диалог с правоохранительными органами США и проводит разъяснительную работу, настаивая на том, что их валюта не предназначена для содействия незаконной деятельности.

    Перспективы конфиденциальности во Free TON

    На текущий момент в блокчейне Free TON ведется активная разработка и внедрение криптографических механизмов, обеспечивающих конфиденциальность, в частности, протоколов ZK-SNARK. 

    Реализацией задач данного направления занимается команда =nil; Crypto3 из =nil; Foundation. Председатель =nil; Foundation, Михаил Комаров, рассказал о проделанной работе и ближайших планах.

    Михаил сообщил, что система ZK-SNARKs для Free TON построена на криптографическом решении Crypto3 Cryptography Suite и в форк ноды Free TON, написанной на C++, уже внедрена поддержка подтверждения доказательства с нулевым разглашением Groth16.

    В настоящий момент проводится внедрение поддержки ZK-SNARKs в Rust ноду, которое планируют завершить до конца февраля. По словам Михаила, после этого можно будет объявлять о начале массового тестирования и официально заявить о внедрении протокола.

    Также в  разработке находится дизайн «анонимных» токенов, который, по мнению разработчика, станет хорошим поводом для запуска такого проблемного процесса, как «обновление всей сети».

    Зачем это нужно? Очень просто. Мы хотим видеть анонимные транзакции во Free TON в смысле бизнес-логики этого термина — «Финансовые транзакции».

    Михаил пояснил, что собственного имени у анонимного токена еще нет, поскольку дизайн и имплементация на данном этапе кажутся более важными вещами.

    12
    0