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Bitcoin Magazine
[[alloc] init] Lança proposta de Bitcoin blindado para transações privadas de Bitcoin
Bitcoin Blindado é uma proposta apresentada pelos pesquisadores da [[alloc] init] Clara Shikhelman, Misha Komarov e Aleksei Moskvin para um novo metaprocolo de privacidade na camada base do Bitcoin, que permite transações de Bitcoin blindadas sem exigir operadores, soft forks ou outras alterações ao consenso do Bitcoin. Você pode encontrar o white paper aqui e o anúncio no blog aqui.
O protocolo define uma estrutura transacional e um protocolo de indexação para transações com forte proteção de privacidade, ao mesmo tempo que usa PIPEs do Bitcoin para atrelar fundos ao sistema e retirá-los dele. Mais informações sobre o mecanismo de PIPEs no final do artigo.
Seu design é, em grande medida, um espelho do Bitcoin: há um equivalente a um UTXO (uma nota); as transações consomem notas como entradas, assim como uma transação normal de Bitcoin; uma testemunha prova que as entradas consumidas estão devidamente autorizadas; nós (indexadores, no caso de um metaprocolo) analisam o histórico de transações e constroem um estado atual que mostra quais moedas foram gastas e quais não foram, etc.
No entanto, todos os detalhes são bem diferentes.
Uma transação de Shielded Bitcoin é apenas um bloco de dados com um prefixo (algo como “shbtc:”) incluído em uma transação de Bitcoin por meio de OP_RETURN, do campo witness ou de algum outro método de transporte de dados. Ela não tem significado para o Bitcoin: a rede Bitcoin não faz nada para verificá-la nem aplica qualquer regra a ela. É perfeitamente possível que transações inválidas de Shielded Bitcoin acabem na blockchain. Cabe a um indexador de Shielded Bitcoin, que observa passivamente a blockchain (leia-se: um nó), ignorar essas transações quando elas falham na validação e se recusar a aplicá-las ao atualizar o estado dos saldos da rede.
Um indexador não exclui notas de um conjunto de notas não gastas como o Bitcoin faz com os UTXOs. Ele usa um conjunto de nullificadores. Isso permite que um usuário publique uma prova criptografada e um nullificador, de forma pública, para mostrar que uma nota foi gasta sem revelar qual nota foi gasta. A ideia é que, em vez de verificar se uma nota está no “conjunto de notas não gastas”, você verifica se um nullificador já foi usado. Os indexadores criam uma árvore de Merkle que cresce indefinidamente e à qual só é possível adicionar elementos, com todas as saídas de notas criadas, e também o conjunto de nullificadores.
Para usar este protocolo, tudo de que você precisa é de um nó Bitcoin e de um indexador de Shielded Bitcoin. Não é necessário nenhum provedor de serviços, coordenador ou estado off-chain para recuperar fundos. Ele funciona exatamente como o Bitcoin on-chain: você só precisa do seu nó/indexador e das suas chaves.
A carteira de cada usuário deriva uma chave secreta mestre, a partir da qual são criados todos os demais conjuntos de chaves envolvidos.
Pense nisso de maneira muito semelhante a uma carteira HD de Bitcoin. Você pode gerar vários conjuntos de endereços com essa relação. Sk_spend é sua chave privada, a sk_nf é usada para anular saídas de notas, a vk_in é usada para descriptografar e visualizar notas recebidas, a vk_out para visualizar suas transações de saída, e a sk_view é usado para gerar um endereço de recebimento.
Quando um usuário deseja fornecer um endereço para que alguém lhe envie fundos, ele gera um valor diversificador d semelhante a um valor de derivação e, em seguida, multiplica esse valor pela sua chave sk_view. Essa chave pública resultante, pk_d e d é o endereço do usuário.
Em seguida, o remetente gera um valor aleatório, a r_seed, que é necessário para a criptografia da saída da nota, bem como para gerar o nulificador (já chegaremos a isso em um instante). As saídas de transação contêm apenas três elementos criptografados: o valor da saída, od valor que o destinatário forneceu ao remetente e o valorr_seed do remetente. O remetente usa um par de chaves efêmeras secretas e a chave pública do destinatário para criar um segredo compartilhado. Ambas as partes podem gerar o mesmo segredo multiplicando sua chave privada pela chave pública da outra parte. A saída da nota é criptografada usando esse segredo compartilhado, e a chave efêmera sk_eph está incluída sem criptografia para que o destinatário possa gerar o segredo compartilhado.
No lado da entrada da imagem, são necessárias duas coisas para que uma transação seja válida: um nulificador público para as saídas de nota consumidas e uma prova de conhecimento zero que prove que 1) a saída da nota está incluída na árvore de Merkle de notas, 2) a transação é autorizada pela chave sk_spend apropriada, 3) o nulificador é derivado corretamente e 4) não ocorreu inflação.
Se você notar na imagem acima que o nulificador usa ask_nf chave, o valor ρ derivado de r_seed, e a posição da nota na árvore Merkle das saídas de notas. A prova de conhecimento zero garante tudo isso, e é por isso que você pode simplesmente contar os nullifiers para identificar repetições, em vez de excluir as notas gastas. Embora você nunca saiba a qual saída de nota um nullifier corresponde, as provas de conhecimento zero em cada transação garantem que cada nullifier adicionado ao conjunto veio de uma saída de nota válida. Desde que não haja repetições, isso oferece a mesma garantia contra gasto duplo.
E é isso: o protocolo permite essencialmente incorporar transações criptografadas do metaprotocolo à blockchain do Bitcoin, garantindo ainda que nada seja gasto duas vezes e que moedas não sejam infladas do nada.
Na verdade, esse é um sistema muito bem projetado em termos de privacidade, comparável a algo como os pools protegidos do Zcash. Há questões de privacidade a considerar ao entrar e sair do metaprotocolo, que serão detalhadas em um próximo artigo. Não há preocupações com a mensuração da privacidade nem com remixagens periódicas, como ocorre com os CoinJoins.
Então, o mecanismo de vinculação. A intenção é criar um mecanismo de vinculação usando PIPEs v2, um esquema de criptografia testemunhada. Os PIPEs permitem criptografar uma chave privada com um programa/mecanismo que não revelará a chave a menos que você possa fornecer uma prova ZK de que determinada condição foi atendida (ou seja, o estado de algum UTXO, a confirmação de uma transação etc.). Isso permitiria que o mecanismo de vinculação funcionasse sem operador, federação ou qualquer terceiro custodiando os fundos.
Isso não exige soft forks nem mudanças no protocolo do Bitcoin e ocorre inteiramente off-chain.
O plano para o Shielded Bitcoin, e a próxima etapa de seu trabalho, é criar um mecanismo de vinculação que permita aos usuários depositar fundos no Shielded Bitcoin usando chaves controladas criptograficamente por PIPEs, que seriam então “desbloqueadas” pela geração de uma prova ZK de transações legítimas de retirada da vinculação confirmadas on-chain.
O trabalho no artigo que define esse aspecto do sistema está em andamento e deverá ser publicado em breve.
Esta publicação [[alloc] init] lança proposta do Shielded Bitcoin para transações privadas de Bitcoin apareceu originalmente na Bitcoin Magazine e foi escrita por Shinobi.
Fonte: BitcoinMagazine
