可監(jiān)管隱私保護(hù)區(qū)塊鏈系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)-網(wǎng)心科技

可監(jiān)管隱私保護(hù)區(qū)塊鏈研究與設(shè)計(jì)網(wǎng)心科技李武璐陳磊來鑫張驍辛佳駿1、研究背景2、監(jiān)管模型3、密碼模塊4、總結(jié)與展望報(bào)告內(nèi)容研究背景區(qū)塊鏈技術(shù)最早由中本聰提出（2008）區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)了去中心化的記賬使用共識(shí)算法、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)等作為核心組件以太坊為代表的區(qū)塊鏈2.0實(shí)現(xiàn)了智能合約的應(yīng)用以門羅幣、零幣為代表，實(shí)現(xiàn)了隱私保護(hù)的功能所有區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣總市值曾達(dá)到一萬(wàn)億美元Block0DatahashPrehashTimestampTxRootBlock2DatahashPrehashTimestampTxRootBlock1DatahashPrehashTimestampTxRootHash4Hash5Hash0Hash1Hash2Hash3Tx0Tx1Tx2Tx3交易賬單研究背景區(qū)塊鏈的產(chǎn)生與發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)已在人類生活的各個(gè)方面使用得到應(yīng)用一定程度上解決了相互不信任的個(gè)體之間的協(xié)作與價(jià)值流轉(zhuǎn)但當(dāng)前仍然缺乏廣泛普及的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)品商業(yè)技術(shù)效率隱私安全性研究背景區(qū)塊鏈的產(chǎn)生與發(fā)展傳統(tǒng)數(shù)字貨幣無法用于發(fā)薪、繳稅等隱私用途隱私保護(hù)貨幣可以隱藏交易者身份和交易金額使用密碼學(xué)算法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)完備的隱私保護(hù)應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)了理論的發(fā)展環(huán)簽名Pedersen承諾區(qū)間證明zk-SNARKs哈希承諾CRS研究背景隱私保護(hù)使用UTXO模型，每筆錢有自己的臨時(shí)公私鑰交易發(fā)起者使用可鏈接環(huán)簽名隱藏輸入的UTXO使用密鑰協(xié)商協(xié)議確定輸出UTXO的臨時(shí)公私鑰使用區(qū)間證明方案保障交易金額的合法性完全隱私，不可監(jiān)管研究背景門羅幣技術(shù)簡(jiǎn)介

Output

Input

研究背景強(qiáng)隱私的局限性違法犯罪經(jīng)濟(jì)決策系統(tǒng)穩(wěn)定洗錢傳銷非法交易資產(chǎn)轉(zhuǎn)移GDPCPI貨幣政策經(jīng)濟(jì)政策金額溢出賬戶丟失交易撤回濫發(fā)交易需要研發(fā)具備監(jiān)管功能的隱私保護(hù)區(qū)塊鏈系統(tǒng)！監(jiān)管模型監(jiān)管模型監(jiān)管模型的選取對(duì)于所有交易，監(jiān)管者都可以查出用戶的身份和金額信息無條件監(jiān)管監(jiān)管者不負(fù)責(zé)交易確認(rèn)，不負(fù)責(zé)記賬和生成區(qū)塊靜態(tài)監(jiān)管用戶可以自行加入?yún)^(qū)塊鏈，通過驗(yàn)證者檢驗(yàn)就可以參與交易自主參與用戶加入?yún)^(qū)塊鏈需要可信中心的審批或者認(rèn)證被動(dòng)參與對(duì)于所有交易，監(jiān)管者參與交易確認(rèn)、記賬以及生成區(qū)塊動(dòng)態(tài)監(jiān)管對(duì)于雙花或異常交易，監(jiān)管者都可以查出用戶的身份和金額信息有條件監(jiān)管監(jiān)管模式用戶參與方式監(jiān)管參與方式監(jiān)管模型傳統(tǒng)監(jiān)管與區(qū)塊鏈監(jiān)管央行-銀聯(lián)-商業(yè)銀行中心化監(jiān)管成熟，穩(wěn)定賬單不公開監(jiān)管中心計(jì)算和存儲(chǔ)壓力大隱私保護(hù)監(jiān)管者被攻擊后果嚴(yán)重傳統(tǒng)監(jiān)管監(jiān)管節(jié)點(diǎn)提供陷門公共參數(shù)去中心化監(jiān)管理論發(fā)展當(dāng)中賬單公開可驗(yàn)證監(jiān)管中心計(jì)算和存儲(chǔ)壓力小隱私保護(hù)抵抗惡意監(jiān)管者區(qū)塊鏈監(jiān)管VS

監(jiān)管模型約束惡意監(jiān)管者雙花攻擊偽造攻擊誹謗攻擊鑄幣攻擊逃離監(jiān)管攻擊惡意監(jiān)管者利用陷門進(jìn)行雙花攻擊者生成非法交易，能通過交易確認(rèn)但無法被追蹤惡意監(jiān)管者偽造用戶簽名，花用戶的資金惡意監(jiān)管者偽造虛假交易，令忠實(shí)用戶的交易成為雙花交易惡意監(jiān)管者利用陷門修改金額承諾，將小錢換大錢

密碼模塊

密碼模塊可追蹤可鏈接環(huán)簽名(TLRS)一次簽名零知識(shí)證明普通環(huán)簽名

密碼模塊可追蹤可鏈接環(huán)簽名(TLRS)

初始化簽名驗(yàn)證追蹤該步驟與交易獨(dú)立，可以由專屬節(jié)點(diǎn)提前檢驗(yàn)密碼模塊可追蹤可鏈接環(huán)簽名(TLRS)不可偽造性匿名性可鏈接性不可誹謗性可追蹤性上述安全性可以抵抗惡意監(jiān)管者Pairingfree，不使用配對(duì)技術(shù)模塊化設(shè)計(jì)，使用普通環(huán)簽名作為模塊，具備靈活的模塊和參數(shù)選取在多輸入交易中的隱私性更高追蹤算法更高效對(duì)比文獻(xiàn)[33]密碼模塊可追蹤區(qū)間證明

功能

方法從監(jiān)管者的視角，可追蹤區(qū)間證明的零知識(shí)性不再成立密碼模塊可追蹤區(qū)間證明追蹤密鑰零知識(shí)證明普通區(qū)間證明TBoRP使用Borromean區(qū)間證明框架，逐比特生成追蹤密鑰一次性生成所有追蹤密鑰的合法性證明監(jiān)管者使用陷門逐比特恢復(fù)隱私數(shù)值TBuRP使用Bulletproofs區(qū)間證明框架，按照比特組合的方式生成追蹤密鑰陷門數(shù)量和比特組合方式選取靈活監(jiān)管者使用陷門恢復(fù)隱私數(shù)值密碼模塊可追蹤區(qū)間證明(TBoRP)

初始化證明驗(yàn)證追蹤

密碼模塊可追蹤區(qū)間證明(TBuRP)

初始化證明驗(yàn)證追蹤

密碼模塊可追蹤區(qū)間證明安全性完備性堅(jiān)固性零知識(shí)性可追蹤性TBoRP完備性堅(jiān)固性零知識(shí)性可追蹤性TBuRP總結(jié)與展望研究背景總結(jié)分類并確定了監(jiān)管模型選取無條件監(jiān)管、靜態(tài)監(jiān)管、用戶自主參與作為準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)了滿足去中心化特征的監(jiān)管方式設(shè)計(jì)了可追蹤可鏈接環(huán)簽名，替換門羅幣中的可鏈接環(huán)簽名，可以抵抗惡意監(jiān)管者設(shè)計(jì)了可追蹤區(qū)間證明，替換門羅幣中的區(qū)間證明在金融、貿(mào)易、稅收等同時(shí)需要隱私保護(hù)與監(jiān)管的場(chǎng)景下有廣闊應(yīng)用前景監(jiān)管方式與功能豐富，可以提供事先、事中、事后等多種監(jiān)管選擇模型選取應(yīng)用前景模塊設(shè)計(jì)研究背景未來的工作改進(jìn)本文中TLRS、TBoRP、TBuRP等方案的設(shè)計(jì)方法,提升效率,達(dá)到或超過當(dāng)前的門羅幣系統(tǒng)研究支持具備用戶長(zhǎng)期地址追蹤的交易方案,達(dá)到交易全流程的可追蹤功能在當(dāng)前基于Pedersen承諾的架構(gòu)中,掌握陷門的監(jiān)管者具備修改金額的能力,在陷門被盜或監(jiān)管者作惡時(shí),系統(tǒng)會(huì)受到較大的影響.因此需要研究新的承諾機(jī)制,可以有效避免絕惡意中心作惡的帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)研究不依賴于比特展開的隱私金額區(qū)間證明方案,研究減少可追蹤區(qū)間證明方案中追蹤密鑰數(shù)量的設(shè)計(jì)方法研究基于格、編碼等具備抗量