Chuỗi công khai + quyền riêng tư đang gia tăng, liệu giao thức quyền riêng tư Lớp 2 có đáng để mong đợi không?

Nhiều người có thể không để ý rằng vào ngày 13 tháng 2 vừa qua, Qtum đã âm thầm phát hành một giao thức bảo mật lớp 2 - Qtum Phantom Protocol (Giao thức bảo mật ảo).

Odaily biết rằng thỏa thuận này không chỉ là một kế hoạch quảng bá quan trọng của Quantum Chain, một chuỗi công khai cũ, trong năm nay, mà còn là một trong số ít các giải pháp bảo mật trong nước có thể được thực hiện.

Xung quanh Phantom và thuật toán bằng chứng không kiến ​​thức của nó, Odaily đã có một cuộc đối thoại chuyên sâu với Zheng Yi, nhà phát triển chính của Qtum China.

Như Zheng Yi đã nói, sự hiểu biết của đại đa số mọi người về quyền riêng tư chỉ giới hạn ở việc biết đồng tiền riêng tư và công nghệ đại diện của nó. Rất ít người thực sự nghĩ về việc chúng ta cần bao nhiêu cho quyền riêng tư. Nếu có nhu cầu, thì chuỗi công khai Với rất nhiều , tại sao công nghệ bảo mật không chuẩn?

Mô tả hình ảnh

tiêu đề phụ

Bảo mật mục nhập chuỗi công khai

Quantum Chain coi trọng quyền riêng tư vào năm 2019.

Vào đầu năm, Grin và BEAM của dòng Mimblewimble đã trở nên phổ biến trên thị trường, một tháng sau, Litecoin Foundation thông báo rằng họ sẽ chung tay với nhóm BEAM để triển khai MW trên Litecoin nhằm nâng cao tính bảo mật của các giao dịch.

Trải nghiệm thanh toán nhanh hơn là cải tiến lớn nhất của Litecoin dựa trên mã Bitcoin. Việc thêm tùy chọn quyền riêng tư, cho phép người dùng ẩn số dư tài khoản và giữ bí mật các mối quan hệ chuyển khoản của họ, thực sự là một cải tiến hơn nữa trong trải nghiệm người dùng.

Nhưng đối với các chuỗi công khai 2.0 như Quantum Chain và Ethereum, tầm quan trọng của việc xây dựng lớp bảo mật Lớp 2 là gì?

Zheng Yi đưa ra hai lý do.

Trước hết, Qtum và đồng tiền sinh thái của nó cũng cần tăng cường quyền riêng tư của chính họ.

Quantum Chain, ra đời vào năm 2017, chủ yếu tương thích với mô hình giao dịch Bitcoin và máy ảo Ethereum để hỗ trợ các hợp đồng thông minh trên một kiến ​​trúc cơ bản đơn giản, ổn định và an toàn.

Việc bổ sung lớp bảo mật Layer 2 lần này không phải để "kích hoạt" các hợp đồng thông minh mà là để tăng cường các chức năng tiền tệ của chính nó. Trong hai năm kể từ khi ra mắt, Quantum Chain đã không thể trở thành "máy tính dưới cùng" của thế giới blockchain giống như Ethereum tiên phong. Hy vọng biến đổi thế giới thông qua hợp đồng thông minh đã trở nên xa vời, Qtum quay sang nhắm đến “chức năng tiền tệ” của Qtum.

Nhiều người trong ngành cho rằng giải pháp thay thế tốt nhất cho tiền giấy truyền thống không phải là tiền điện tử hay tiền kỹ thuật số được mã hóa thông thường như Bitcoin với "tiết lộ số dư tài khoản", mà là tiền riêng tư.

Trong thời đại thanh toán di động, tiền điện tử đang đẩy nhanh quá trình thay thế tiền giấy truyền thống, nhưng đồng thời, nền tảng tập trung coi quyền riêng tư cá nhân là phương tiện kiếm lợi và dấu vết kỹ thuật số của cuộc đời một người sẽ được lưu giữ vĩnh viễn. Chi tiết " điều hướng" cuộc sống của một cá nhân bằng giao dịch.

“Cái chết của tiền mặt là cái chết của tự do.” Một số thậm chí còn hô vang những khẩu hiệu như vậy và bày tỏ hy vọng về các loại tiền riêng tư.

Chuỗi lượng tử là một trong số đó. Zheng Yi tiết lộ rằng sau khi triển khai Phantom, Qtum cũng sẽ cung cấp một giao thức nguồn mở tương tự như các stablecoin thuật toán (điển hình là DAI), cho phép người dùng tự do tạo các stablecoin ẩn danh cao, đồng thời biến Qtum trở thành một nền tảng phát hành tiền tệ mạnh mẽ hơn.

Một lý do khác khiến Quantum Chain quan tâm đến quyền riêng tư là quyền riêng tư là một trong những lĩnh vực kỹ thuật "công nghệ cao" trong chuỗi khối và đồng thời nó có tiềm năng lớn.

Cũng giống như công nghệ mật mã trước khi Bitcoin trở nên nổi tiếng, công nghệ bảo mật vẫn chưa có một sản phẩm chuẩn nào “ngoài vòng cấm”. Nhưng điều đó không phủ nhận tiềm năng trở thành một thành phần cơ bản của thế giới blockchain.

Do đó, việc làm chủ công nghệ tương lai này khá hấp dẫn đối với các chuỗi công cộng như Chuỗi lượng tử, đã hoạt động ổn định trong vài năm và cần gấp rút tìm hướng đột phá.

tiêu đề phụ

Dựa trên cải tiến zk-SNARK

zk-SNARKs đã liên tục được cải tiến và quảng bá kể từ khi nó được đề xuất vào năm 2014 và hiện đã trở thành một trong những công nghệ bảo mật chủ đạo nhất trong thế giới blockchain. Phantom, không chỉ kế thừa zk-SNARK mà còn bổ sung một số đổi mới hiệu quả.

Theo Zheng Yi, có ba lý do chính để chọn zk-SNARK.

Trước hết, trong số tất cả các loại công nghệ bảo mật, zk-SNARK có tính ẩn danh mạnh nhất, có thể ẩn cả số tiền giao dịch và địa chỉ giao dịch, khiến không thể theo dõi kết nối giữa các giao dịch.

Như thể hiện trong hình, MimbleWimble, với tư cách là một thuật toán chứng minh không kiến ​​thức tiên tiến, có tính ẩn danh giống như zk-SNARK. Do đó, Quantum Chain cũng đã xem xét áp dụng sơ đồ MW và đã thực hiện một số nghiên cứu với nhóm BEAM, đồng thời phát hành sách trắng về sơ đồ Layer2 MW.

Tuy nhiên, do thiếu các nhà nghiên cứu MimbleWimble trưởng thành ở Trung Quốc, nó đã bị xếp xó và zk-SNARK ra đời sớm hơn đã được chọn.

Theo Zheng Yi, hiện tại có hai nhà phát triển chính của Phantom, cả hai đều đến từ cộng đồng Qtum. Giải pháp của họ lần đầu tiên xuất hiện trong cuộc thi hackathon công nghệ bảo mật do Qtum tổ chức vào năm ngoái, sau đó được Qtum tài trợ và hai bên cùng phát triển.

Quay trở lại với công nghệ zk-SNARK, nhiều người cho rằng nó ngang bằng với bằng chứng không kiến ​​thức, nhưng thực tế không phải vậy. Trong mật mã học, zero-knowledge proof, giống như "các vị tướng Byzantine", đề cập đến một loại "vấn đề" cần được giải quyết và zk-SNARK chỉ là một trong những giải pháp.

Tôi tin rằng nhiều người không xa lạ với khái niệm zero-knowledge proof. Zero—Bằng chứng tri thức, được đề xuất vào những năm 1980, đề cập đến thực tế là người chứng minh chứng minh cho người xác minh và khiến anh ta tin rằng anh ta biết hoặc sở hữu điều gì đó, nhưng không thể tiết lộ bất kỳ thông tin nào về điều đã được chứng minh cho người xác minh trong quá trình chứng minh .thông tin.

đến năm 2014. Ben-Sasson, một nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Israel và những người khác đã áp dụng ý tưởng xác minh này cho tiền kỹ thuật số và một sơ đồ giao dịch ẩn danh được hỗ trợ bởi thuật toán zk-SNARKs đã chính thức ra đời.

Hãy nói về phần kế thừa trước. Có hai dạng mã thông báo được chỉ định trong Phantom, một là mã thông báo công khai (nghĩa là QRC20 phổ biến) và loại còn lại là mã thông báo ẩn.

Quá trình thực hiện các giao dịch riêng tư với zk-SNARK gần như giống nhau. Khi Alice muốn chuyển một QTUM ẩn danh cho Bob, cô ấy cần đổi QTUM để lấy mã thông báo bảo mật, chẳng hạn như zk-QTUM. Sau đó, cô ấy bắt đầu yêu cầu giao dịch tới hệ thống. Sau đó, hệ thống sẽ tạo một bộ tham số cho thông tin giao dịch của Alice thông qua một thuật toán, sau đó, trình xác minh (nghĩa là nút PoS trên Qtum) sẽ xác minh bộ tham số này.

Khi bộ tham số này đáp ứng các yêu cầu do hệ thống chỉ định, người xác minh sẽ thực hiện yêu cầu của Alice và chuyển zk-QTUM của cô ấy sang tài khoản của Bob, nhưng kết quả này không được ghi lại trên chuỗi và phần trên chuỗi chỉ được tạo bởi giao dịch của Alice thông tin Các tham số (còn gọi là "bằng chứng") và kết quả xác minh của người xác minh.

Nhờ đó, không ai biết thông tin giao dịch cụ thể ngoại trừ hai bên, nhưng tính hợp lệ của giao dịch vẫn được đảm bảo.

tiêu đề phụ

Đổi mới Phantom

Các cải tiến của Phantom đối với zk-SNARK chủ yếu tập trung vào thực tế là các giao dịch ẩn danh tốn ít Gas hơn và thời gian tạo giao dịch ngắn hơn.

Đầu tiên, Phantom sử dụng cây Shrubs Merkle để lưu trữ các "cam kết" nhằm nâng cao hiệu quả.

Trong giải pháp zk-SNARKs, một vé biểu thị số lượng và người nhận của một tài sản ẩn danh. Cam kết hóa đơn là một dấu hiệu duy nhất do hệ thống tạo ra thông qua chức năng cửa sập dựa trên thông tin hóa đơn, để người xác minh có thể xác minh giao dịch mà không cần xem dữ liệu gốc.

Sau khi cam kết hóa đơn được tạo, nó sẽ được lưu trữ trong cây Merkle. Mỗi khi một giao dịch được thêm vào chuỗi, cây cần thêm một nút lá để lưu trữ cam kết hóa đơn, vì vậy toàn bộ cây Merkle cần liên tục cập nhật trạng thái, tiêu tốn rất nhiều phép tính.

Trong Phantom, nó giới thiệu một cách sáng tạo một cấu trúc gọi là cây Node Merkle, giúp chuyển đổi dữ liệu và giá trị băm được ghi trên cây gốc thành các nút gốc ghi nhiều cây con (Node) và cho nhiều cây con (Node) xây dựng cây Merkle .

Mô tả hình ảnh

Cây Merkle nút

"Đây là một ý tưởng trao đổi không gian lấy thời gian, nghĩa là tăng dung lượng lưu trữ của cây để đổi lấy các phép tính thấp hơn cần thiết để cập nhật cây." Zheng Yi kết luận.

Cải tiến thứ hai của Phantom là một phương thức truyền được mã hóa trên chuỗi có tên là Bí mật trong băng tần (phân phối bí mật trên chuỗi) được thêm vào trên cơ sở zk-SNARK.

Trong giải pháp ban đầu, vì địa chỉ và số tiền của giao dịch ẩn danh không được công bố trên chuỗi nên người nhận giao dịch không thể xem cập nhật tài khoản của mình từ chuỗi. Để giải quyết vấn đề này, người gửi giao dịch thường cần gửi thông tin giao dịch (bao gồm địa chỉ và số tiền không được mã hóa) cho người nhận thông qua phương thức ngoại tuyến.

Phương thức gửi là cổ xưa và thủ công, chẳng hạn như chụp ảnh màn hình và truyền nó qua các nền tảng xã hội như WeChat hoặc người nhận cho người gửi biết địa chỉ IP để người gửi kết nối. Sau khi có được thông tin giao dịch ban đầu, người nhận có thể sử dụng thông tin đó để xây dựng giao dịch và chi tiêu số tiền được chuyển cho chính họ.

Để thực hiện các giao dịch ẩn danh, zk-SNARKs giới thiệu hoạt động thô sơ và rườm rà này trong chuỗi.

Công nghệ phân phối bí mật trên chuỗi có thể làm cho toàn bộ quá trình trên chuỗi trở nên hiệu quả. Ý tưởng hiện thực hóa là hỗ trợ người gửi mã hóa thông tin giao dịch bằng khóa và tải nó lên chuỗi, đồng thời, khóa cũng có thể được truyền đến chuỗi thông qua chia sẻ khóa. Khôi phục khóa giao dịch và khôi phục giao dịch ban đầu dữ liệu.

tiêu đề phụ

Công nghệ kém "sexy" nhất

Đối với tương lai của quyền riêng tư, tiềm năng là rất lớn, nhưng như Zheng Yi đã nói, do các vấn đề như độ khó kỹ thuật cao, ít tài nguyên phát triển (nhà nghiên cứu) và không gian thị trường chưa xác định nên quyền riêng tư vẫn chưa đạt được bước đột phá lớn về công nghệ.

Các dự án về quyền riêng tư dựa trên các thuật toán chứng minh không có kiến ​​thức được cải tiến cũng phải đối mặt với "tam giác bất khả thi về quyền riêng tư" về quyền riêng tư, khả năng sử dụng và khả năng mở rộng.

Vấn đề về khả năng sử dụng là nổi bật nhất, điều này chủ yếu được phản ánh ở chi phí cao của các giao dịch bảo mật (chủ yếu đề cập đến phí giao dịch).

Như được hiển thị bên dưới, trong số các thuật toán chứng minh không có kiến ​​thức khác nhau, việc sử dụng công nghệ Σ-Bullets do Giao thức Aztec phát triển để thực hiện các giao dịch riêng tư có chi phí thấp nhất, 0,9 triệu (Gas đã sử dụng) * 5 GWei (Giá Gas hiện tại) = 0,0045 ETH (tính bằng ETH 200 đô la Mỹ (khoảng 6,3 nhân dân tệ), chi phí giao dịch có thể gấp 3 lần so với giao dịch thông thường, trong khi đối với các chương trình khác, chi phí của mỗi giao dịch cá nhân thậm chí có thể gấp 3-8 lần so với Aztec.

Chi phí sử dụng cao chắc chắn sẽ khiến nhiều người tiềm năng áp dụng công nghệ bảo mật mới chớm nở sợ hãi. Nhưng đó gần như là hiện trạng mà quyền riêng tư khó thay đổi.

Điều bi quan hơn nữa là các đội như Aztec có thể đề xuất các thuật toán mang tính đột phá cao là rất hiếm trên thế giới. Trong số các nhóm khắc phục vấn đề về quyền riêng tư, có nhiều dự án như Zether, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu của Stanford và bộ phận nghiên cứu của Visa nhưng vẫn đang trong giai đoạn trình diễn thử nghiệm; zk-STARKs, PLONK, v.v., được coi là như sự phát triển của zk-SNARK, vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Về vấn đề này, Zheng Yi tin rằng một số nhà phát triển quyền riêng tư có thể đã hiểu lầm, đó là theo đuổi quá mức sự chặt chẽ về mặt lý thuyết và dành quá nhiều thời gian cho một số vấn đề siêu khó, dẫn đến tiến độ chậm hoặc thậm chí là khó giao hàng.

Đối với "tam giác bất khả thi" khó thành hiện thực, Zheng Yi tin rằng nó có thể được giải quyết thông qua các vấn đề kinh tế. Giống như thiết kế của Bitcoin, nó phải đối mặt với khả năng bị chi tiêu gấp đôi bất cứ lúc nào, nhưng Satoshi Nakamoto khiến người có được khả năng này phải trả một cái giá rất đắt thông qua việc thiết lập thuật toán khai thác, để giảm thiểu khả năng này xảy ra. sự kiện càng nhiều xác suất càng tốt, thay vì đợi cho đến khi vấn đề này được giải quyết hoàn toàn trước khi tung ra Bitcoin.

Ngoài việc theo đuổi cách giải thích hoàn hảo của các nhà phát triển hiện tại, Zheng Yi tin rằng một trở ngại lớn khác đối với sự phát triển của công nghệ quyền riêng tư là do nó quá phức tạp nên các dự án được thổi phồng trên thị trường hiếm khi được tham gia. Nhu cầu cao đối với chuỗi chéo không phải do nhu cầu của mọi người đối với chuỗi chéo đã bùng nổ, mà hơn thế nữa là do nó nhanh chóng giành được thị trường như một câu chuyện.

Không có tiếng nói, quyền riêng tư đương nhiên thiếu sự quan tâm tương ứng, do đó bước vào vòng luẩn quẩn thiếu nguồn lực phát triển.

Tất nhiên, nhìn một cách lạc quan, so với trước đây, ngày càng có nhiều dự án về quyền riêng tư và các kịch bản sử dụng không còn giới hạn ở các giao dịch riêng tư mà bao gồm các hợp đồng thông minh riêng tư và việc sử dụng các công nghệ bảo mật để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu.

Ví dụ: Filecoin sử dụng công nghệ zk-SNARKs để giúp người xác minh xác minh rằng những người khai thác đã thực sự sao chép và lưu tệp người dùng. Trong quá trình này, những người khai thác chỉ cần tải các bằng chứng ngắn gọn lên chuỗi và không cần xuất bản thông tin cụ thể của các tệp được lưu trữ, do đó bảo vệ quyền riêng tư của người dùng một cách hiệu quả.

Theo hiểu biết của Zheng Yi, cơ chế khai thác của Filecoin đã khiến nhiều học viên muốn kiếm lợi từ việc khai thác tích cực nghiên cứu zk-SNARK.

Trong quá trình áp dụng từng bước như vậy, công nghệ bảo mật, vốn là nền tảng quan trọng của thế giới chuỗi khối, có thể mở ra một ngày mà hiệu ứng mạng sẽ được hình thành.