بیت‌کوین به دنبال حریم خصوصی Zcash با اثبات صفر دانش

Shielded Bitcoin: تلاشی برای آوردن حریم خصوصی در سطح Zcash به بیت کوین بدون تغییر در پروتکل اصلی

تیم تحقیقاتی رمزنگاری Alloc Init با ارائه پیشنهادی به نام Shielded Bitcoin، قصد دارد حریم خصوصی تراکنش‌های بیت کوین را به سطح Zcash برساند. این طرح با استفاده از اثبات‌های دانش صفر (Zero-Knowledge Proofs) و یادداشت‌های رمزنگاری شده (encrypted notes)، بدون نیاز به فورک نرم یا تغییر قوانین اجماع، تراکنش‌ها را پنهان می‌کند. با این حال، جامعه ارزهای دیجیتال واکنش‌های متفاوتی نشان داده است؛ توسعه‌دهندگان نسبت به ناکافی بودن استخر ناشناس و نگرانی‌های امنیتی کوانتومی ابراز تردید کرده‌اند، در حالی که مدیرعامل StarkWare این ایده را بازگشتی به چشم‌انداز اولیه مقاله Zerocash می‌داند.

شفافیت ذاتی بیت کوین و چالش حریم خصوصی

از زمان پیدایش، تراکنش‌های بیت کوین به طور شفاف قابل ردیابی بوده‌اند و هر انتقال در مرورگر بلاک قابل مشاهده است. تیم تحقیقاتی Alloc Init در روز پنجشنبه طرح جدیدی را معرفی کرد که هدف آن، افزودن حریم خصوصی در سطح Zcash به بلاک‌چین اصلی بیت کوین، بدون دستکاری در اجماع آن است.

جزئیات فنی Shielded Bitcoin

این مقاله فنی با عنوان Shielded Bitcoin، که توسط Clara Shikhelman، Mikhail Komarov و Aleksei Moskvin نوشته شده است، بر این ایده استوار است که با استفاده از اثبات‌های دانش صفر و یادداشت‌های رمزنگاری شده، مبلغ، فرستنده، گیرنده و ارتباط هزینه‌های قبلی در تراکنش‌ها پنهان شود. تمام این فرآیند در لایه اول (L1) بیت کوین اجرا می‌شود و نیازی به فورک نرم یا سخت ندارد.

تفاوت اصلی Shielded Bitcoin با راهکارهای سنتی حفظ حریم خصوصی بیت کوین در این است که به ماینرها اجازه اجرای پروتکل حریم خصوصی را نمی‌دهد. تیم تحقیقاتی در مقاله خود بیان می‌کند که نقش بیت کوین صرفاً “یک لایه انتشار و مرتب‌سازی خنثی” است که تراکنش‌ها را به ترتیب روی زنجیره ثبت می‌کند.

وظیفه تأیید واقعی به مجموعه‌ای از نرم‌افزارهای مستقل به نام “indexers” واگذار می‌شود. این indexerها اثبات‌های دانش صفر ضمیمه شده به هر تراکنش را بررسی کرده، اطمینان حاصل می‌کنند که وجوه دو بار خرج نشده‌اند و سپس وضعیت کل سیستم shielded را بازسازی می‌کنند. به عبارت دیگر، منطق حریم خصوصی کاملاً خارج از زنجیره اجرا می‌شود و تنها نتایج مرتب‌سازی و گواهی‌های تأیید در زنجیره باقی می‌مانند.

این طراحی مستقیماً از معماری Zcash الهام گرفته شده است. تیم تحقیقاتی توضیح می‌دهد که Shielded Bitcoin نیز از یادداشت‌های رمزنگاری شده، nullifierهای عمومی (برای علامت‌گذاری یادداشت‌های خرج شده) و اثبات‌های دانش صفر برای اطمینان از اعتبار تراکنش‌ها استفاده می‌کند. اما برخلاف Zcash، این سیستم بلاک‌چین یا مکانیسم اجماع مستقل خود را ندارد و از بیت کوین به عنوان زیربنا استفاده می‌کند.

واکنش‌های دوگانه جامعه توسعه‌دهندگان

پس از انتشار این پیشنهاد، جامعه توسعه‌دهندگان واکنش‌های متفاوتی نشان دادند. Vadim Zavodil، توسعه‌دهنده، در پلتفرم X اشاره کرد که بیشتر پشته حریم خصوصی Shielded Bitcoin قبلاً در Zcash پیاده‌سازی شده است و او در مورد میزان اثربخشی حریم خصوصی یک سیستم کاملاً جدید در ابتدای کار تردید دارد.

زاوودیل نوشت: “حریم خصوصی محصولی جمعی است. Zcash سال‌ها طول کشید تا یک استخر shielded واقعی بسازد. یک متاپروتکل کاملاً جدید که از صفر شروع می‌شود، اولین تراکنش حریم خصوصی شما فقط در یک نفر پنهان می‌شود.”

تیم تحقیقاتی Shielded Bitcoin نیز در یک مقاله توضیحی همراه، این محدودیت را پذیرفت. آنها اشاره کردند که واریز مقادیر زیاد پول به سیستم لزوماً به معنای داشتن یک استخر ناشناس بزرگ نیست. اگر تعداد کمی از شرکت‌کنندگان بیشتر یادداشت‌ها را ایجاد کنند، یا رفتار کیف پول دارای الگوهای مشخصی باشد، ناظران همچنان می‌توانند ارتباط بین تراکنش‌ها را محدود کنند.

این جمله به مشکل “راه‌اندازی سرد” (cold start) که در تمام پروتکل‌های حریم خصوصی جدید وجود دارد، اشاره می‌کند: هرچه شما به تنهایی از آن استفاده کنید، کمتر خصوصی خواهد بود. Zcash پس از سال‌ها فعالیت، توانسته است استخر shielded با مقیاس کافی را جمع‌آوری کند تا یک تراکنش منفرد بتواند در میان تعداد کافی از تراکنش‌های دیگر ادغام شود. برای دستیابی به اثر مشابه، Shielded Bitcoin نیاز دارد تا تعداد کافی از کاربران بیت کوین را متقاعد کند که به طور فعال در آن شرکت کنند، که این مسئله‌ای فراتر از لایه فنی است.

نگرانی‌های امنیتی کوانتومی

Pierre-Luc Dallaire-Demers، بنیانگذار شرکت رمزنگاری پسا کوانتومی Pauli Group، ابهام فنی دیگری را مطرح کرد. او این ایده را “جالب، اما کاملاً در برابر حملات کوانتومی مقاوم نیست” توصیف کرد.

اثبات‌های دانش صفر و معماری رمزنگاری که Shielded Bitcoin در حال حاضر استفاده می‌کند، ممکن است پس از بلوغ قابلیت‌های محاسبات کوانتومی، نتوانند حریم خصوصی را تضمین کنند. Dallaire-Demers بعداً افزود که او در حال بررسی یک نسخه کاملاً پسا کوانتومی از این طرح است، با این فرض که بیت کوین در نهایت از طرح‌های امضای پسا کوانتومی استفاده کند.

این بحث در واقع با هشدارهای اخیر سه نهاد نظارتی مالی اتحادیه اروپا همسو است؛ تهدید کامپیوترهای کوانتومی برای بلاک‌چین‌ها و ارزهای دیجیتال، نه تنها جعل امضا، بلکه احتمال افشای کامل لایه‌های حریم خصوصی را نیز شامل می‌شود. اگر Shielded Bitcoin قرار است یک راهکار بلندمدت باشد، امنیت پسا کوانتومی باید نقطه شروع طراحی باشد، نه یک وصله پس از وقوع.

حمایت از چشم‌انداز اولیه Zerocash

در مقابل تردیدها، Eli Ben-Sasson، یکی از نویسندگان مقاله Zerocash و مدیرعامل StarkWare، حمایت بیشتری از این رویکرد نشان داد. او در پلتفرم X پاسخ داد که هدف اولیه مقاله Zerocash، آوردن حریم خصوصی به بیت کوین بود.

Ben-Sasson توضیح داد که هنوز مقاله کامل Shielded Bitcoin را نخوانده است، اما امیدوار است که چشم‌انداز استفاده از اثبات‌های دانش صفر برای پیاده‌سازی حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری در لایه زیرین بیت کوین محقق شود. از Zerocash (2014) تا Zcash (2016) و اکنون بازگشت به اکوسیستم بیت کوین، این خط فنی در واقع یک چرخه است: ابتدا تلاش برای محافظت از بیت کوین، سپس تبدیل شدن به یک زنجیره مستقل، و اکنون بازگشت.

موانع اجرایی Shielded Bitcoin

پیشنهاد Shielded Bitcoin از نظر فنی کاملاً مستند شده است، اما در اجرای عملی با سه مانع روبرو است.

اول، مشکل راه‌اندازی سرد است. اثربخشی پروتکل حریم خصوصی به مقیاس کاربران بستگی دارد، اما مقیاس کاربران به اثربخشی حریم خصوصی بستگی دارد؛ این یک چرخه “مرغ و تخم‌مرغ” است. برای غلبه بر این مشکل، Shielded Bitcoin ممکن است نیاز داشته باشد که یک کیف پول یا صرافی بزرگ ابتدا از آن پشتیبانی کند تا استخر اولیه ناشناس را ایجاد کند.

دوم، فشار نظارتی. بیت کوین به دلیل شفافیت خود توسط نهادهای نظارتی به عنوان یک دارایی “نسبتاً قابل ردیابی” در نظر گرفته می‌شود. اگر یک استخر shielded در سطح Zcash معرفی شود، ممکن است باعث افزایش نظارت در حوزه‌های قضایی بیشتری شود. رگولاتورهای تایوان نسبت به کوین‌های حریم خصوصی رویکرد محتاطانه‌ای دارند و Zcash در اکثر صرافی‌های تایوان قابل معامله نیست. اینکه نهادهای نظارتی محلی چگونه به معرفی یک لایه حریم خصوصی مشابه در بیت کوین نگاه خواهند کرد، قابل توجه است.

سوم، پنجره زمانی امنیت کوانتومی. اگر بیت کوین قرار است در دهه آینده با تهدیدات کوانتومی مقابله کند، معماری رمزنگاری Shielded Bitcoin باید همزمان با استانداردهای پسا کوانتومی به‌روز شود. تردید Dallaire-Demers به این معنا نیست که این پیشنهاد در حال حاضر بی‌ارزش است، بلکه یادآوری می‌کند: طراحی اثبات دانش صفر امروز، ممکن است ده سال دیگر یک شیشه شفاف باشد.

صرف نظر از اینکه در نهایت پذیرفته شود یا خیر، Shielded Bitcoin حداقل یک چیز را ثابت می‌کند: مسئله حریم خصوصی بیت کوین هنوز به پایان نرسیده است و جامعه فنی همچنان در حال یافتن راه‌حل است.