Công nghệ blockchain bắt đầu như một công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung mở, ghi lại và xác nhận giao dịch trên nhiều máy tính. Một trong những điểm mạnh của nó là tính minh bạch, có nghĩa là bất cứ ai đều có thể truy cập vào mọi giao dịch được đăng ký trên chuỗi, chủ yếu là địa chỉ của các bên và giá trị liên quan.

Mặc dù là một lợi thế cho hệ sinh thái, tính minh bạch cũng gây ra một rủi ro an ninh đáng kể cho các bên liên quan đến các giao dịch blockchain. Nó có thể dẫn đến theo dõi tài chính và tiết lộ danh tính, khiến người dùng dễ bị tấn công mạng và thậm chí là bị tấn công trong đời sống thực.

Nhằm đạt được mục đích này, giao dịch bảo mật đã được phát triển như một giao thức mật mã để giúp bảo vệ sự hiển thị của danh tính và tài sản của người dùng tham gia giao dịch trên blockchain.

Giao dịch bí mật là gì?

Các giao dịch bảo mật là một công nghệ mật mã thêm một lớp bảo mật và riêng tư cho các giao dịch dựa trên blockchain. Điều này cho phép chi tiết giao dịch như các bên tham gia giao dịch và số lượng tài sản được giao dịch được che giấu và giữ riêng tư trong khi cho phép mạng xác minh tính hợp lệ của các giao dịch một cách hiệu quả.

Trong hệ thống blockchain truyền thống, chi tiết giao dịch có thể được theo dõi công khai bằng cách sử dụng các công cụ như Blockchair, Etherscan, Solscan và 0xExplorer, làm cho giao dịch và các bên liên quan dễ bị tấn công. Qua hệ thống này, kẻ tấn công mạng có thể truy cập không hạn chế vào dữ liệu tài chính và phân tích mô hình giao dịch để khai thác lỗ hổng.

Với sự ra đời của giao dịch bảo mật, thông tin về giao dịch như chi tiết tài khoản của các bên liên quan và số tiền được giữ bí mật đối với bên thứ ba. Mặc dù vậy, tính chất được mã hóa của blockchain vẫn cho phép xác minh tính hợp lệ của giao dịch.

Lịch sử của Giao dịch Bảo mật

Nguồn:Epicenter

Adam Back, một nhà mật mã người Anh và người phát minh ra Hashcash, nhận thấy rằng mạng lưới Bitcoin có thể bị dính liên quan đến vấn đề quyền riêng tư và tính thay thế. Mặc dù tính minh bạch và phân cấp là những ưu điểm của blockchain, anh nhận thấy rằng thiếu quyền riêng tư cũng có thể gây ra mối đe dọa đáng kể đối với người dùng.

Để giải quyết vấn đề này, anh ấy đề xuất khái niệm giao dịch bảo mật trong một bài báoAnh ấy đã viết trên diễn đàn Bitcoin có tựa đề “Bitcoin với giá trị đồng dạng” vào ngày 01 tháng 10 năm 2023. Trong bài luận của mình, anh ấy đã lập luận rằng giao dịch blockchain có thể được xử lý và xác minh mà không cần phải tiết lộ chi tiết cho bên thứ ba.

Khái niệm này tiếp tục được phát triển bởi Gregory Maxwell, một trong những người sáng lập của Blockstream và là một nhà phát triển Bitcoin Core. Ông đã nghiên cứu khía cạnh kỹ thuật của các giao dịch bí mật và làm việc hướng tới việc triển khai thực tế nó trong hệ sinh thái Bitcoin. Vào năm 2015, các giao dịch bí mật thực tế lần đầu tiên được triển khai trên Sidechain Element của Blockstream.

Các kỹ thuật mật mã được sử dụng trong giao dịch bảo mật

Nguồn:EDUCBA

Nhiều kỹ thuật mật mã được sử dụng để đạt được một hệ sinh thái giao dịch bảo mật. Các kỹ thuật này đảm bảo rằng dữ liệu được bảo vệ và đảm bảo sự riêng tư tối đa trong giao dịch chuỗi khối.

Cam kết Pedersen

Cam kết Pedersen là một kỹ thuật mật mã đảm bảo một bên tham gia giao dịch có thể cam kết một giá trị mà không cần tiết lộ chi tiết liên quan. Trong khi các bên trực tiếp có quyền truy cập vào chi tiết của các giao dịch, thì nó được bảo mật trong blockchain nơi tính hợp lệ và toàn vẹn của nó có thể được duy trì. Phương pháp này được sử dụng trong các hệ thống tập trung vào quyền riêng tư để đảm bảo dữ liệu vẫn được giấu kín nhưng có thể được xác minh.

Chữ ký vòng

Nguồn:WallStreetMojo

Chữ ký vòng là một kỹ thuật cho phép các thành viên của một nhóm người ký ký/ xác nhận giao dịch được tạo ra trong nhóm một cách ẩn danh. Bất kỳ ai từ nhóm cũng có thể xác minh những chữ ký này nhưng không thể xác định cụ thể thành viên của nhóm nào đã tạo ra chữ ký. Điều này giúp giữ cho giao dịch được bảo mật và không thể theo dõi vì chúng không thể được theo dõi đến một cá nhân cụ thể.

Mã hóa đồng nhất

Nguồn:HashedOut

Mã hóa đồng mở cho phép blockchain xác minh dữ liệu giao dịch được giải mã mà không giải mã số tiền liên quan. Điều này đảm bảo thông tin riêng tư của người dùng được che giấu mà không tiết lộ chi tiết riêng tư/nhạy cảm.

Chứng minh phạm vi

Nguồn: Ventral Digital

Chứng minh phạm vi là một kỹ thuật mật mã được sử dụng để xác minh giá trị mà không tiết lộ dữ liệu chính xác đang được xác minh. Trong giao dịch bảo mật, chứng minh phạm vi chứng minh rằng khối lượng tài sản được giao dịch nằm trong một phạm vi cụ thể trong khi khối lượng cụ thể đang được giao dịch được giữ bí mật.

Ví dụ, người chứng minh của một giao dịch đầu tiên công bố một cam kết mật mã đối với một số lượng bí mật, đó là số tiền giao dịch. Cam kết Pedersen thường được sử dụng cho quá trình này và nó che giấu các chi tiết giao dịch cần thiết trong khi đảm bảo rằng nó vẫn có thể được xác minh.

Do đó, người chứng thực chứng minh cho người xác minh rằng giá trị cam kết nằm trong một phạm vi cụ thể, mà không tiết lộ giá trị thực tế. Người xác minh sau đó kiểm tra chứng minh để xác nhận tính hợp lệ của giao dịch.

Bulletproofs

Nguồn:Khán giả tốt

Bulletproof là một phương pháp mật mã proof-range giúp xác minh giao dịch mà không tiết lộ số tiền chính xác được liên quan. Giao dịch được xác minh bằng cách chứng minh số tiền nằm trên hoặc dưới một khoảng cụ thể mà không xác định số tiền được liên quan trong khi duy trì quyền riêng tư trong giao dịch.

Địa chỉ ẩn danh

Nguồn: IoTeX

Địa chỉ ẩn danh cho phép người dùng nhận được tiền một cách ẩn danh mà không cần tiết lộ địa chỉ chính xác của người gửi. Đối với mỗi giao dịch, một địa chỉ ẩn danh, một địa chỉ tạm thời và duy nhất, được tạo ra, làm cho việc theo dõi trên chuỗi rất khó khăn.

Giao thức Schnorr

Nguồn:Lucas Nuzzi

Giao thức Schnorr là một cách an toàn và hiệu quả để xác minh chữ ký mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm. Giao thức Schnorr cho phép người ký chứng minh rằng họ sở hữu một khóa riêng tư tương ứng với một khóa công khai. Việc này được thực hiện mà không yêu cầu người ký tiết lộ khóa riêng tư.

Đường cong Elliptic của Diffie-Hellman (ECDH)

Nguồn: Phần mềm HyperSense

ECDH là một kỹ thuật mật mã cho phép các bên khác nhau trong giao dịch chia sẻ chi tiết của giao dịch một cách an toàn, ngay cả trên các kênh không an toàn. Nó được sử dụng với Địa chỉ Ẩn và Cam kết của Pedersen để đạt được tính bảo mật dữ liệu trên blockchain.

Làm thế nào giao dịch bí mật hoạt động?

Nguồn:Công ty Hoa Hướng Dương

Một số kỹ thuật mật mã được sử dụng để thực hiện giao dịch bảo mật thành công. Dưới đây là đề cương điển hình của các quy trình liên quan trong quá trình:

Ẩn Số Lượng Giao Dịch

Khi giao dịch được khởi tạo, người gửi tạo một Cam kết Pedersen để giữ cho số tiền giao dịch được bảo mật.

Đảm bảo các số lượng là hợp lệ

Bulletproof, một hình thức của range-proof, được sử dụng để xác định tính hợp lệ của giao dịch. Điều này được đạt được bằng cách chứng minh rằng số tiền liên quan nằm trong một khoảng cụ thể mà không tiết lộ rõ ràng số tiền liên quan trong quá trình.

Che giấu người nhận

Để làm cho người nhận không nhận dạng, Elliptic-Curve Diffie-Hellman (ECDH) được sử dụng để tạo địa chỉ ẩn danh một lần cho người nhận, do đó, ngăn chặn việc liên kết trực tiếp của người nhận với giao dịch.

Xác minh mà không tiết lộ chi tiết

Để hoàn thành giao dịch, bạn cần xác minh nó. Điều này thường được thực hiện bằng Chữ ký Vòng một cách không tiết lộ số tiền giao dịch thực tế hoặc danh tính người nhận liên quan.

Ứng Dụng Thực Tế Của Giao Dịch Bí Mật

Các giao dịch bảo mật đã được triển khai thành công và được sử dụng để xử lý các giao dịch với tiêu chuẩn bảo mật tối đa trên blockchain. Một số nhà áp dụng công nghệ lớn bao gồm:

Giao dịch bí mật trong phần tử của Blockstream

Nguồn:Blockstream

Giao dịch bí mật đã được triển khai lần đầu trên Element của Blockstream. Các giao dịch trên Element hoàn toàn kín đáo, với giao dịch bí mật che giấu số lượng và loại tài sản được chuyển.

Nó kết hợp Cam kết, Chống đạn của Pedersen và một "Liên đoàn các bên ký kết đặc biệt được gọi là Người ký khối", những người ký và tạo các khối một cách hiệu quả và bảo mật.

Giao dịch bí mật trong Monero

Nguồn: Monero

Monero (XMR) là một trong những đồng tiền điện tử lớn có giao dịch không thể theo dõi và vô hình trên blockchain vì người dùng là vô danh. Mọi chi tiết liên quan đến giao dịch XMR, bao gồm người gửi, người nhận và số lượng tài sản được giao dịch, hoàn toàn không xuất hiện trên radar của blockchain. Monero sử dụng Stealth Addresses và công nghệ Chữ ký Nhóm để che giấu dấu vết giao dịch.

Giao dịch bảo mật trong MimbleWimble

Nguồn:MimbleWimble

MimbleWimble là một giao thức blockchain giới hạn khả năng nhìn thấy số tiền được giao dịch chỉ đến các bên trực tiếp tham gia giao dịch, người gửi và người nhận. MimbleWimble sử dụng kỹ thuật mã hóa Homomorphic và Pedersen’s Commitment để đạt được điều này. Một số dự án tiền điện tử phổ biến có sẵn trên giao thức là MimbleWimbleCoin (MWC), Grin (GRIN), Litecoin (LTC) và Beam (Beam).

Giao dịch bí mật trong Liquid Network

Nguồn:Mạng Liquid

Liquid Network, một sidechain Bitcoin được phát triển bởi Blockstream, cũng làm mờ các chi tiết nhạy cảm của giao dịch như địa chỉ của người nhận và người gửi, loại tài sản và số tiền liên quan. Nó được thiết kế để tăng tính bảo mật và tính đồng đẳng của tài sản và được cải thiện bởi các kỹ thuật mật mã cơ bản, Cam kết Pedersen và Bulletproofs.

Giao dịch bảo mật trong Zcash

Nguồn:Zcash

Zcash là một giao thức blockchain mã nguồn mở, được tạo ra trên cơ sở mã nguồn Bitcoin gốc, sử dụng các kỹ thuật mật mã để mã hóa chi tiết giao dịch và ẩn tài sản. Zcash chủ yếu sử dụng địa chỉ bảo vệ và zk-SNARK để đạt được tính bí mật cho các giao dịch được xử lý trên giao thức.

Địa chỉ che giấu được sử dụng để tạo ra địa chỉ riêng tư cho người gửi và người nhận trong giao dịch để làm cho chúng ẩn trên blockchain. Zk-SNARK, Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge, cho phép xác minh các giao dịch được xử lý trên Zcash mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm cho bên thứ ba trên blockchain.

Lợi ích của giao dịch bảo mật

Các giao dịch bảo mật đã hữu ích trong việc truyền tải thông tin nhạy cảm trên blockchain, một mạng lưới mã nguồn mở, mà không tiết lộ chi tiết cho bên thứ ba. Điều này đang được quan tâm trong ngành blockchain do giá trị của nó đối với hệ sinh thái. Dưới đây là một số lợi ích chính:

Tăng cường quyền riêng tư và bảo vệ dữ liệu

Giao dịch bí mật giúp bảo vệ dữ liệu giao dịch khỏi các thực thể bên ngoài có thể theo dõi chúng từ các nguồn mở như sổ sách và khai thác chúng cho mục đích khác nhau.

Điều này cũng đảm bảo tính thay đổi của hệ sinh thái tiền điện tử được bảo tồn vì sẽ không có cơ hội để đánh dấu địa chỉ hoặc từ chối hoạt động của nó. Do đó, mỗi người dùng và đồng tiền đều có quyền truy cập và đặc quyền bình đẳng trong hệ sinh thái.

Tăng cường bảo mật

Các giao dịch bảo mật giúp bảo vệ người dùng khỏi các kẻ lừa đảo tiền điện tử nghiên cứu xu hướng giao dịch, đợi để xem mô hình và khai thác các lỗ hổng.

Quan ngại về quy định

Một số giao dịch mật được thiết kế để cho phép người dùng chia sẻ chi tiết giao dịch với những người được ủy quyền cho mục đích quy định hoặc kiểm toán mà không tiết lộ tất cả thông tin cho công chúng.

Thách thức của Giao dịch Bí mật

Mặc dù các giao dịch bí mật đã đạt được những tiến bộ trong hệ sinh thái phi tập trung, nhưng vẫn còn một số hạn chế liên quan đến nó.

Khả năng mở rộng

Do vì quá trình mã hóa và giải mã phức tạp liên quan đến các giao dịch bí mật, nên có một sức mạnh tính toán rất cao, dẫn đến TPS (giao dịch mỗi giây) chậm hơn. Điều này có thể dẫn đến tắc nghẽn blockchain do nhu cầu tính toán cao, dẫn đến việc tăng phí giao dịch và thời gian xác nhận chậm hơn. Những điều này cũng có thể dẫn đến sự chậm tiếp cận của sáng tạo bởi một tỷ lệ lớn người dùng tiền điện tử.

Quan ngại về quy định

Giao dịch bí mật có thể đối mặt với một thách thức lớn đối với các quy định và các cơ quan quản lý do một số khía cạnh của công nghệ có thể đe dọa các chính sách Chống rửa tiền (AML) và Chính sách Xác minh Khách hàng (KYC).

Ngoài ra, các giao dịch bí mật có thể trở thành một phương tiện có thể bị lợi dụng cho các hoạt động tài chính bất hợp pháp, như rửa tiền, tài trợ khủng bố và trốn thuế.

Phức tạp

Việc áp dụng cơ sở hạ tầng giao dịch bảo mật trong chuỗi khối có thể kỹ thuật phức tạp do kiến thức chuyên ngành liên quan đến mật mã và phát triển chuỗi khối. Điều này có thể đòi hỏi nhiều tài nguyên như chuyên môn, thời gian và nguồn vốn để tạo ra và tích hợp cơ sở hạ tầng.

Kết luận

Tương lai của các giao dịch trên blockchain dần dần hướng tới cơ sở hạ tầng tăng cường quyền riêng tư vì trường hợp sử dụng của các giao dịch bảo mật vượt xa phạm vi tài chính của blockchain. Nó cũng có thể lưu trữ và truyền thông tin nhạy cảm trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, quốc phòng/quân sự, chuỗi cung ứng, bất động sản, Internet of Things (IoT) và nền kinh tế ảo.

Mặc dù hạ tầng còn nhiều thách thức, nhưng những hạn chế cuối cùng sẽ được sửa chữa thông qua nghiên cứu liên tục của các chuyên gia và người đam mê ngành công nghiệp, từ đó mở khóa toàn bộ tiềm năng của các giao dịch bảo mật.