ITT:V神赞许的Aztec 如何让以太坊更隐私?_BIT

隐私一直是区块链从业者们十分看重的技术领域,中本聪的比特币论文中有一个名为“隐私”的章节,清楚地阐释了比特币的隐私局限性。

比特币是一个完全公开透明的数字货币,只需知道钱包地址,就能查到每一笔资金进出,这样很容易查出帐户与帐户之间的关系,将比特币钱包地址和现实中的关联起来,让人重新成为互联网时代的“透明人“。

为了解决比特币隐私性问题,开发者们也提出了很多以混币原理为核心的解决方案(Odaily星球日报注:混币原理就是由许多人参与交易,进而在某个交易场所会存在大量的买入和卖出,但是很难在买入和卖出中找到一一对应的映射关系,买入和卖出是被割裂的,所以黑客是无法从一端找出另一端的)。

而另一些开发者为了从根本解决匿名问题,开发了各种支持隐私交易的加密货币,市面上主流的隐私币可以分为四类:混币器类、环签类、零知识证明类和MimbleWimble系,各自的代表币种分别是Dash、Monero、Zcash和Grin/Beam。但这些隐私币本身都不支持智能合约,只是单纯作为支付工具使用。

2018年后,开发者们开始意识到对智能合约进行隐私保护的需求在不断增加,于是,作为协议层的隐私层项目开始活跃在各种场景中。

同隐私币项目不同,隐私层项目可以结合各个公链的支付体系,相对来说更加灵活,而且可以满足用户和开发者特定的隐私需求。分布式资本合伙人黄凌波此前前接受Odaily星球日报的采访中更直言隐私层项目将在2020年迎来大爆发。

V神:使用开放的多个ZK-EVM将面临延迟和数据效率低下两大挑战:金色财经报道,V神在其最新博客文章中建议采取开放的多个ZK-EVM创建一个“多客户端”生态系统,但同时他指出这种解决方案将面临延迟和数据效率低下两大挑战,恶意攻击者可能会延迟发布一个区块,以及对一个客户端有效的证明,如果时间足够长可能会创建一个临时分叉并中断几个插槽的链。此外,如果希望能够为一个区块生成多种类型的证明,则需要实际发布原始签名,继而造成数据效率低下。[2023/4/2 13:40:22]

目前在以太坊上知名的隐私项目有 NuCypher,Aztec Protocol和Zether 。

去年,Odaily星球日报曾对NuCypher做过专访报道:《专访 | YC孵化、比特大陆投资的NuCypher能做什么?》今天,我们将着重介绍一下主网刚刚宣布上线的Aztec Protocol(以下简称:Aztec)。

Aztec于 2018 年 11 月 29 日获得 210 万美金的种子轮投资,由 ConsenSys 领投。跟投的有著名英国风投机构 Samos Invetment 和 Entrepreneur First。除此之外还有著名天使投资人 Jeffrey Tarrant 和 Charlie Songhurst。2月1日,Aztec宣布启动基于以太坊主网的隐私网络。

所谓”隐私“,并非绝对,而是介于完全公开及完全隐私之间。

作为以太坊隐私领域的先驱,Aztec运用一系列零知识证明 (zero-knowledge proofs) 及同态加密 (homomorphic encryption) 来处理数值,并可对这些加密资料做特定逻辑运算。于是用户可以存取这些加密讯息至区块链,对其做运算验证,而不会透露出它们真正的值。

SOL在V神的支持下收复11美元关口:金色财经报道,根据CoinGecko数据,Solana?(SOL) 的价格在过去24小时内上涨了11%以上。目前已收复了11美元关口。这一消息是在以太坊创始人Vitalik Buterin表示支持之后发生的,V神上周在推特上称,聪明人告诉他,Solana有一个真诚的聪明开发者社区,而且该链条拥有光明的未来,因为投机取巧的人已经被淘汰了。Buterin补充说,他希望 Solana 社区获得公平的发展机会。[2023/1/3 22:21:47]

Aztec不会像传统的余额形式那样直接显示出“价值”,不会直接将持有者身份和它们的持有数量映射在一起,而是用“票据(note)”的方式来体现。

这些note在以太坊网络上是可见的,包括每个note的所有者,但是除了note所有者之外,note上存储的金额数量对其他所有人而言都是隐藏的。

Aztec提供了一种名为 ZKAsset 的资产,在系统里面我们称它为“票据 (note)”,你可以用任意数量的 ERC20 代币转换任一数量的票据,举个例子,我们可以把 10,000 DAI 转换成一张票据,而这张票据就是等值的 10,000 DAI(DAI 是由 MakerDAO 创造的锚定美元的稳定币),此时这张票据的价值是有被记录在区块链上的。       

V神:以太坊现在的协议和一年半前一样简单:在最近的节目中,就以太坊2.0是否会让以太坊的进程和协议变得更加复杂这一问题,V神回答称权益证明的缺点之一就是技术上有点复杂,因为你必须与验证节点打交道。你必须弄清楚登录和登出验证节点的过程是什么样的,在协议中还有很多类似管理的事情发生。网络安全是我们一直努力使协议变得更简单的一个重要原因。我可以肯定地认为,现在的协议和一年半前一样简单,这是一件非常重要的事情。就staking的引入对ETH的价格和货币政策有什么影响,他表示很难想出哪些具体行为会降低ETH价格的波动性。当你把以太坊和其他很多货币的对比时,就会发现它的价格波动那么高是必然的,从统计上看,以太坊的价格波动性要比比特币要高,但还是比其他很多市值较低的加密货币要低。[2020/8/1]

上图这一组乱码是用Aztec协议进行的转账记录,其实这组乱码就是 DAI(由 MakerDAO 创造的锚定美元的稳定币),这时你可能会感到很奇怪,通常 DAI 会包含一组以太坊地址,及表示该地址持有 DAI 数量的数字;明显上面的不是常规的 DAI 。

当你发送这笔交易时,你的以太坊地址( zac.creditmint.eth )变成了这笔 DAI 的持有者;但值得注意的是,没有人能够具体知道你拥有多少 DAI。和其他 DAI 持有者不同,你的 DAI 余额是经过加密的,并以Aztec票据的零知识证明形式展现。你可以随意地将这些 DAI 发送到不同地址,同时没有人能看到你究竟发出去多少。

金色财经现场报道 V神在会场阐述二次分片的由来 :金色财经6月3日现场报道,在今天的以太坊技术及应用大会上,以太坊创始人Vitalik Buterin做了题为“Casper与分片技术最新进展”的主题演讲。假设一个节点能处理N个交易,那么主链能追踪N个分片,每个分片都能处理N个交易,所以系统一共能处理N的2次方个交易,因此这个提案叫二次分片。[2018/6/3]

当你使用Aztec票据的零知识证明技术进行交易时,智能合约中不会存储任何的余额信息,仅仅存储椭圆曲线点(密码学上的概念,可以简单地理解为零知识证明机制的组件),而椭圆曲线点对于没有私钥进行解密的第三方来说都只是计算噪声。

Aztec票据的持有者能以一种合并——拆分(join-split)私密交易的形式花掉他们的票据。

上文提到额的ZKAsset 的票据是可以切割成任意数量的,而切割时每张票据的价值此时就不是可见于区块链上了,所以当我们把这个票据传给另外一个账号时,只有票据的拥有者可以利用 Aztec的工具得知这张票据的价值是多少。

而这张票据也可以将任意数量的 ERC20代币转换出来使用,直到这张票据里面的 ERC20 代币用完。而票据跟票据也可以合并,这样的话里面到底包含多少数量的 ERC20 就会更无法预测。

听了原理你可能还是有些迷糊,这边我们假设一个使用情境来解释:一间公司想要保密的支付每个员工的薪水。这样的情境下,要如何使用 Aztec来达成呢?

日本外务大臣和野太郎会见以太坊创始人V神:日本外务大臣和野太郎会见以太坊创始人V神,以太坊基金专务理事宫口绫子一同出席。[2018/3/28]

首先公司先把 100,000 DAI 转成一张票据 A,此时这张票据价值 100,000 DAI 是公开的。       

发薪水时,公司把票据A 切成两份,分别价值90,000 DAI和10,000DAI的两张票据A1,A2。

接着把 A2 传送给员工,此时这两张票据的价值并不会公开的记录在区块链上,但是拥有者依然可以透过 Aztec的工具来验证其价值。

员工收到代表 10,000 DAI 的票据后,当需要用钱时可以将此票据中一部分的 DAI 如 1,000 DAI 从隐藏价值的 note 切分出来,一部分变成公开的 DAI,另外一部分仍是隐藏价值的 note,此时区块链上可以知道此员工换出了 1,000 DAI,但是不知道他还剩下多少 DAI,此员工也可以一直重复这个步骤把钱领出。

如果下份薪水进来后,此员工还可以把他原本的两张票据合并或切分,让实际还有多少钱更难被推敲出来。

在公有链上的资产都有一定的互操性,但是如果通过目前这些零知识系统进行加密,这些资产将不再有互操性。

Aztec 为了解决互操性问题,能够让 DApp 之前通过零知识证明进行资产交互,Aztec 设计了全新的零知识系统。所有 Aztec 上的资产共享同一个零知识证明所需要的公共信任设置,且所有的状态有同一个智能合约进行管理,这个智能合约在系统中被称为 Aztec Cryptography Engine (ACE)。

ACE 主要有两个功能,一是将验证证明委托给特定的验证合约,二是对成功的验证证明在 Note Registry 中进行状态更新。

Aztec的整个设计是为了给 DApp 开发者提供各种隐私模块,开发人员可以将这些模块结合在一起来搭建自己的 DApp 而不需要懂这些复杂的加密学内容。目前 Aztec 提供 7 个模块,这些模块在原理上是通过 Sigma 协议来证明输入和输出票据之间的关联。

Aztec 目前提供的模块有 Join Split (普通的匿名转账), Bilateral Swap (针对两类不同资产之间的交易), Dividend Proof (针对具有分红功能产品), Mint (针对会增发的产品), Burn (针对会销毁产品),Private Range (证明资产金额从而发起有规则的交易), Public Range (与 Private Range 类似) 。

通过 Aztec 进行交易其 Gas 成本随 Join-Split 中输入和输出票据的数量而定。对于完全机密的 j交易(带有 2 个输入注释和 2 个输出注释),成本约为 900,000 gas。目前正在提案的 EIP-1108 能够大大降低这些交易的成本,减少到大约 200,000-300,000 gas。目前其竞争对手 Zether 的转账成本在 6,000,000 gas 左右,通过 EIP-1108 能够将其降至 1,000,000 gas 左右,在单纯交易费上 Aztec 有一定的优势。

虽说Aztec使用的“零知识Note”证明比ZK-Snarks更易于使用,但仍需预信任机制。所以,Aztec也在探索拥有其他新生解决方案的预信任机制。

Aztec的 CTO Zac Williamson 和 Protocol Labs 的 Ariel Gabizon 在去年8 月推出了一种全新的 ZK-SNARK 结构 ——PLONK。虽然 PLONK 仍旧像其他 Zcash SNKARs 一样的可信设置(Trust Setup)过程,但是其可信设置是通用且可更新的。这意味着所有程序都可以重用此单个设置而不必对每个程序进行单独设置。 由于 PLONK 对 Gas费要求不高,所以非常适合在以太坊上使用,对以太坊而言更有实用价值。

Aztec首席执行官 Tom Pocock 相信,PLONK 可以被用来编写复杂的逻辑语句,同时保持完美的隐私。

就连Vitalik都曾在推特上公开称赞 PLONK将降低创建零知识证明的复杂性,使更多人能够更容易使用它,”这意味着成千上万的人将很容易参与进来。”

以太坊 2.0 研究员 Justin Drake 称,“PLONK 是一种全新的零知识证明系统,支持通用或可更新的可信设置(trusted setup),而且相比 Sonic 有显著的性能提升。这将会是在真实环境中使用零知识证明的一个巨大进步,并且不会由于可信设置而产生信任问题。”

前段时间,Aztec宣布通过对 PLONK ZK-SNARK 的增压版本 TurboPLONK 进行一些早期基准测试,最终发现通用 SNARK 可匹敌(在某些情况下)甚至可超过单电路 Groth16,具体来说,基准测试中 PLONK 比 MiMC 上的 Groth16 快 2.5 倍,这意味着 Aztec在实现基于以太坊可扩展隐私的宏伟目标迈进了重要一步。

参考资料:

《干货 | 隐密交易的到来:深入 AZTEC 协议》

《Aztec Protocol: ConsenSys 领投的隐私设施》

 Medium:《Confidential transactions have arrived, a dive into the AZTEC Protocol》

 Medium:《AZTEC 保密傳輸協議 — Devcon5 見聞》

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