ブロックチェーン技術は、複数のコンピュータ上でトランザクションを記録および検証するオープンウェアの分散型台帳技術として始まりました。その中核的な強みの1つは透明性であり、誰もがチェーンに登録されたすべてのトランザクションにアクセスできること、主に関係者のアドレスと関与する価値を含みます。

エコシステムにとって利点である透明性は、ブロックチェーン取引に関与する当事者にも重大なセキュリティリスクをもたらします。金融ストーカーやアイデンティティの公開につながり、ユーザーをさまざまなサイバー攻撃や現実世界の攻撃に対して脆弱にさせる可能性があります。

この目的のために、機密取引は、ブロックチェーン上の取引に関与するユーザーの身元と資産の可視性を保護するための暗号プロトコルとして開発されました。

機密取引とは何ですか？

機密取引は、ブロックチェーンを基にした取引にプライバシーとセキュリティの追加のレイヤーを提供する暗号技術です。これにより、取引の当事者や資産の取引量などの取引の詳細は秘匿され、プライベートにされますが、ネットワークは効果的に取引の妥当性を検証することができます。

従来のブロックチェーンシステムでは、Blockchair、Etherscan、Solscan、0xExplorerなどのツールを使用して取引の詳細を公に追跡することができ、取引や関与する当事者は攻撃を受けやすくなります。このシステムを通じて、サイバー攻撃者は財務データに無制限アクセスし、取引パターンを分析して脆弱性を悪用する可能性があります。

機密取引の登場により、関係する当事者のアカウント詳細や金額など、取引に関する情報は第三者に対して秘匿されます。しかし、ブロックチェーンの暗号化の性質により、取引の正当性を検証することは依然として可能です。

機密取引の歴史

ソース：エピセンター

イギリスの暗号技術者であり、Hashcashの発明者であるアダム・バックは、ビットコインネットワークがプライバシーや交換可能性の問題に脆弱であることに気づきました。ブロックチェーンの透明性と分散化は利点であるものの、プライバシーの欠如がユーザーに重大な脅威をもたらす可能性もあると彼は見ていました。

これを解決するために、彼は機密取引の概念を提案しました。記事2023年10月01日に「ホモモーフィックな価値を持つビットコイン」と題したBitcoinフォーラムに投稿した。彼の論文では、ブロックチェーン取引が第三者に詳細を公開せずに処理および検証されることを主張している。

この概念は、Blockstreamの共同創設者であり、Bitcoin Coreの開発者であるGregory Maxwellによってさらに発展させられました。彼は機密取引の技術的側面を探求し、Bitcoinエコシステムでの実用的な実装に取り組みました。2015年、先駆的な実用的機密取引がBlockstreamのElement Sidechainに実装されました。

機密トランザクションで使用される暗号技術

ソース：EDUCBA

機密取引証明エコシステムを実現するために、いくつかの暗号技術が使用されています。これらの技術によって、データが保護され、ブロックチェーン取引において最大限のプライバシーが維持されます。

ペデルセンコミットメント

ペダーセンコミットメントは、取引の当事者が関与する詳細を明らかにせずに値にコミットできるようにする暗号技術です。直接の当事者は取引の詳細にアクセスできますが、その有効性と整合性を保持できるように、ブロックチェーンでプライベートになります。この方法は、データが隠されたまま検証可能であることを保証するために、プライバシーに焦点を当てたシステムで使用されます。

リング署名

ソース：ウォールストリートモジョ

リング署名は、署名者のプールのメンバーがグループ内で匿名で作成されたトランザクションに署名/検証することを可能にする技術です。プールの誰もがこれらの署名を検証できますが、具体的に署名を作成したプールのメンバーを特定することはできません。これにより、トランザクションは特定の個人に追跡されないため、プライベートで追跡不可能になります。

ホモモーフィック暗号化

ソース：ハッシュアウト

ホモモーフィック暗号化により、ブロックチェーンは、関与する金額を復号化せずに、復号化された取引データを検証することができます。これにより、ユーザーの個人情報を隠すことができ、個人情報や機密情報を明らかにすることなく、保護されます。

レンジプルーフ

ソースベントラルデジタル

範囲証明は、検証される正確なデータを明らかにせずに値を検証するために使用される暗号技術です。 機密取引では、範囲証明は、取引される資産の量が特定の範囲内にあることを証明し、同時に取引される具体的な量を秘密に保ちます。

例えば、トランザクションの証明者はまず、秘密の金額であるトランザクション金額に対して暗号的なコミットメントを公開します。このプロセスでは、Pedersenコミットメントがよく使用され、必要なトランザクションの詳細を隠し、同時に検証が可能であることが保証されます。

したがって、証明者は、実際の値を開示せずに、コミットされた値が特定の範囲内にあることを検証者に示します。検証者は、トランザクションの妥当性を確認するために、証明をチェックします。

Bulletproofs

ソース：良いオーディエンス

Bulletproofは、正確な金額を明らかにせずに取引を検証するのに役立つ範囲証明の暗号化手法です。取引は、特定の範囲を上回るか下回る金額であることを証明することで検証されますが、取引のプライバシーは維持されます。

ステルスアドレス

ソース: IoTeX

ステルスアドレスを使用すると、送信者の正確なアドレスを公開せずに匿名で資金を受け取ることができます。各取引ごとに、一時的なワンタイムアドレスであるステルスアドレスが生成されるため、チェーン上での追跡が非常に困難になります。

Schnorrプロトコル

ソース：ルーカス・ヌッツィ

Schnorrプロトコルは、機密情報を公開せずに署名を検証するための安全で効率的な方法です。Schnorrプロトコルにより、署名者は公開鍵に対応する秘密鍵を所有していることを証明できます。これは、署名者が秘密鍵を公開することなく行われます。

ディフィー・ヘルマンの楕円曲線（ECDH）

ソース：HyperSenseソフトウェア

ECDHは、トランザクションの異なる参加者が、安全でないチャネルでもトランザクションの詳細を安全に共有できるようにする暗号技術です。これは、StealthアドレスとPedersenのコミットメントと共に使用され、ブロックチェーン上でデータの機密性を実現するために使用されます。

機密取引はどのように機能しますか？

ソース：サンフラワーコーポレーション

機密取引を成功させるためには、いくつかの暗号技術が使用されています。以下は、プロセスに関与する一般的な概要です。

取引金額を非表示にする

取引が開始されると、送信者はペーダーセンコミットメントを作成して取引金額を非公開にします。

金額が正しいことを確認する

Bulletproof、レンジプルーフの一形式、取引の妥当性を確認するために使用されます。これは、関与する金額が特定の範囲内にあることを明示せずに証明することによって達成されます。

受取人のマスキング

受信者を匿名にするため、楕円曲線ディフィー・ヘルマン（ECDH）を使用して受信者のための一時的なステルスアドレスを生成し、それにより、受信者とトランザクションの直接の関連付けを防止します。

詳細を明かさずに検証する

取引を完了するには、それを検証する必要があります。通常、これはリング署名を使用して行われ、実際の取引金額や関与する受取人の身元を明らかにしないようになっています。

機密取引の現実世界での適用

機密取引はブロックチェーン上で最大のプライバシー基準でトランザクションを処理するために成功裏に実装され、使用されています。この技術の主要な導入者には以下のようなものがあります:

BlockstreamのElementにおける機密トランザクション

ソース：ブロックストリーム

機密取引は、最初にBlockstreamのElementで実装されました。 Element上の取引は完全に秘匿され、機密取引により転送される資産の量と種類が隠されます。

それは、Pedersenのコミットメント、Bulletproofs、およびブロックを効率的かつ機密に署名および作成する特別な「ブロック署名者連盟」という要素を組み合わせています。

モネロの機密取引

ソース:Monero

Monero（XMR）は、ユーザーが匿名であるため、取引がトレース不可能でブロックチェーン上では見えない主要な暗号通貨の1つです。 送信者、受信者、および資産の金額など、XMR取引に関連するすべての詳細は完全にブロックチェーンのレーダーから外れています。モネロは、ステルスアドレスとリング署名技術を使用して取引の軌跡を隠しています。

MimbleWimbleの機密取引

ソース：MimbleWimble

MimbleWimbleは、トランザクションの直接の関係者である送信者と受信者のみに取引額の可視性を制限するブロックチェーンプロトコルです。MimbleWimbleは、ホモモーフィック暗号化とペダーセンのコミットメント暗号技術を使用してこれを実現しています。このプロトコルで利用可能な人気のある暗号プロジェクトには、MimbleWimbleCoin（MWC）、Grin（GRIN）、Litecoin（LTC）、およびBeam（Beam）があります。

Liquidネットワーク内の機密取引

ソース：Liquid Network

Blockstreamが開発したBitcoinサイドチェーンであるLiquid Networkは、受信者や送信者のアドレス、資産の種類、および関連金額などの機密情報を隠蔽します。これにより、資産の機密性と交換可能性が促進され、Pedersen's CommitmentおよびBulletproofsなどの基盤となる暗号技術によって強化されています。

Zcashの機密取引

ソース：Zcash

Zcashは、暗号技術を使用してトランザクションの詳細を暗号化し、資産を隠すためにオリジナルのBitcoinコードベースで作成されたオープンソースのブロックチェーンプロトコルです。Zcashは主にシールドアドレスとzk-SNARKを使用して、プロトコル上で処理されるトランザクションの機密性を実現しています。

シールドアドレスは、取引の送信者と受信者のために生成されたプライベートアドレスを使用して、それらをブロックチェーン上で非表示にします。Zk-SNARK、Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge、は、Zcashで処理された取引の検証を、ブロックチェーン上の第三者に機密情報を明らかにせずに行うことを可能にします。

機密取引の利点

機密トランザクションは、詳細を第三者に公開せずに、オープンソースネットワークであるブロックチェーン上で機密情報を伝達するために役立っています。これはエコシステムにとっての価値のため、ブロックチェーン業界で注目されています。以下はいくつかの主な利点です:

強化されたプライバシーとデータ保護

機密取引は、外部のエンティティが取引データを公開されたリソースから追跡し、台帳やその他の理由で悪用することを防ぐのに役立ちます。

これにより、暗号生態系の交換性が保たれることも確保されます。なぜなら、アドレスをフラグ付けしたり、そのアクティビティを拒否する機会がないからです。したがって、各ユーザーとコインは生態系内で均等なアクセスと特権を持っています。

セキュリティの強化

機密取引は、トランザクションの傾向を研究し、パターンを見つけて脆弱性を悪用する暗号詐欺師からユーザーを保護するのに役立ちます。

規制上の懸念

一部の機密取引は、公にすべての情報を公開せずに、規制や監査目的で取引の詳細を許可された人と共有するために設計されています。

機密取引の課題

分散型エコシステムにおいて機密取引が進展しているにもかかわらず、まだそれに関連する制限があります。

スケーラビリティ

機密トランザクションに関与する複雑な暗号化と復号化プロセスのため、非常に高い計算能力が必要であり、それによりTPS（秒間トランザクション数）が遅くなります。これにより、高い計算要求によるブロックチェーンの混雑が引き起こされ、トランザクション手数料の増加と確認時間の遅延が生じる可能性があります。これらはまた、多くの暗号ユーザーによる革新の採用率の低下にもつながることがあります。

規制上の懸念

機密取引は、技術の一部がマネーロンダリング防止（AML）および顧客の確認（KYC）ポリシーに脅威を与える可能性があるため、規制および規制当局にとって重大な課題となることがあります。

また、機密取引は、マネーロンダリング、テロ資金供与、税金逃れなどの違法な金融活動に悪用される可能性があるフォーラムです。

複雑さ

ブロックチェーンでの機密取引インフラの採用は、暗号化とブロックチェーン開発に関する専門知識が必要なため、技術的に複雑な場合があります。インフラの作成と統合には、専門知識、時間、資金など多くのリソースが必要になるかもしれません。

結論

ブロックチェーン上の取引の未来は、機密性の向上したインフラに向かって徐々に傾いています。機密トランザクションの使用例は、ブロックチェーンの金融的側面を超えて、ヘルスケア、国防/軍事、サプライチェーン、不動産、IoT、仮想経済においても、機密情報の保管と伝送が可能です。

インフラストラクチャへの課題はありますが、業界の専門家や愛好家による定期的な研究によって、欠点は最終的に修正され、機密取引のフルポテンシャルが開放されるでしょう。