深入探讨保密交易

区块链技术最初是一种开源的去中心化分布式账本技术，用于记录和验证跨多个计算机的交易。其核心优势之一是透明性，这意味着任何人都可以访问链上注册的每一笔交易，主要包括各方地址和涉及的价值。

尽管透明性对生态系统来说是一个优势，但它也给区块链交易中的相关方带来了显著的安全风险。这可能导致财务跟踪和身份暴露，使用户容易受到各种网络攻击，甚至现实生活中的攻击。

为此，保密交易作为一种加密协议应运而生，旨在帮助保护区块链交易中用户身份和资产的隐私性。

什么是保密交易？

保密交易(Confidential Transactions)是一种加密技术，为基于区块链的交易增加了一层额外的隐私和安全性。这使得交易详情，如交易方和交易的资产数量，可以被隐藏并保持私密，同时允许网络有效地验证交易的有效性。

在传统的区块链系统中，交易详情可以通过诸如 Blockchair、Etherscan、Solscan 和 0xExplorer 等工具公开跟踪，导致交易和相关方容易受到攻击。通过这一系统，网络攻击者可以不受限制地访问财务数据，并分析交易模式以利用漏洞。

随着保密交易的出现，交易信息，如交易方的账户详情和金额，将对第三方保持私密。尽管如此，区块链的加密特性仍然能够验证交易的有效性。

保密交易的历史

来源：Epicenter

英国加密学家、Hashcash 的发明者 Adam Back 注意到，比特币网络存在隐私和可替代性问题。尽管透明性和去中心化是区块链的优势，他发现隐私的缺乏也可能对用户构成重大威胁。

为了解决这个问题，他在 2023 年 10 月 1 日于比特币论坛发布的文章《带同态价值的比特币》中提出了保密交易的概念。在他的论文中，他认为区块链交易可以在不向第三方披露细节的情况下进行处理和验证。

这一概念进一步由 Blockstream 联合创始人及比特币核心开发者 Gregory Maxwell 发展。他探讨了保密交易的技术方面，并致力于在比特币生态系统中实现这一技术。2015 年，首个实际的保密交易在 Blockstream 的 Element Sidechain 上得以实现。

保密交易中使用的加密技术

来源：EDUCBA

为实现保密交易证明的生态系统，使用了多种加密技术。这些技术确保数据的安全，并最大限度地维护区块链交易中的隐私性。

Pedersen 承诺

Pedersen 承诺是一种加密技术，确保交易方可以承诺一个值而无需透露相关细节。虽然直接相关方可以访问交易详情，但在区块链中这些详情被隐藏，同时其有效性和完整性得以维护。这种方法在隐私保护系统中使用，确保数据保持私密但可验证。

环签名

来源：WallStreetMojo

环签名是一种技术，允许签名者池中的成员匿名签署/验证该组内创建的交易。池中的任何人都可以验证这些签名，但无法具体确定是哪位池成员创建了该签名。这有助于保持交易的私密性和不可追踪性，因为无法追溯到特定个人。

同态加密

来源：HashedOut

同态加密使得区块链能够验证解密后的交易数据，而无需解密涉及的金额。这确保了用户的私人信息被隐藏，而不会泄露私人/敏感细节。

范围证明

来源：Ventral Digital

范围证明是一种加密技术，用于验证值而不揭示被验证的具体数据。在保密交易中，范围证明证明了交易资产的数量落在特定范围内，而交易的具体数量则被保密。

例如，交易的证明者首先发布一个加密承诺，承诺一个秘密金额，即交易金额。Pedersen 承诺通常用于此过程，它隐藏了必要的交易细节，同时确保可以验证。

因此，证明者向验证者证明承诺的值落在特定范围内，而无需透露实际的值。然后，验证者检查该证明以确认交易的有效性。

子弹证明

来源：Good Audience

子弹证明是一种范围证明的加密方法，有助于验证交易而不透露涉及的确切金额。通过证明金额在某个范围内而不指定涉及的金额，从而保持交易的隐私性。

隐形地址

来源：IoTeX

隐形地址允许用户匿名接收资金，而无需透露涉及的发送方的确切地址。每次交易时，都会生成一个隐形地址，这是一个临时的、一次性的地址，使其在链上非常难以追踪。

Schnorr 协议

来源：Lucas Nuzzi

Schnorr 协议是一种安全高效的签名验证方式，无需揭示敏感信息。Schnorr 协议允许签名者证明他们拥有与公钥对应的私钥，而无需揭示私钥。

Diffie-Hellman 椭圆曲线（ECDH）

来源：HyperSense Software

ECDH 是一种加密技术，允许交易中的不同方即使在不安全的渠道上也能安全地共享交易详情。它与隐形地址和 Pedersen 承诺一起使用，以实现区块链上的数据保密性。

保密交易的工作原理

来源：Sunflower Corporation

执行保密交易时，采用了多种加密技术。以下是典型的过程大纲：

隐藏交易金额

当发起交易时，发送方创建一个 Pedersen 承诺以使交易金额保持私密。

确保金额有效

子弹证明（Bulletproof），一种范围证明形式，用于确认交易的有效性。这是通过证明所涉及的金额在特定范围内，而不明确揭示交易金额来实现的。

掩盖收款人

为了使收款人保持匿名，使用椭圆曲线 Diffie-Hellman（ECDH）生成一个一次性隐形地址，以防止将收款人与交易直接关联。

在不揭示细节的情况下进行验证

完成交易时，需要验证交易。通常使用环签名（Ring Signature）来完成验证，这样不会透露实际的交易金额或收款人的身份。

保密交易的现实应用

保密交易已经成功地被实施，并用于在区块链上处理符合最高隐私标准的交易。以下是一些主要采用该技术的例子：

Blockstream 的 Element 中的保密交易

来源：Blockstream

保密交易首次在 Blockstream 的 Element 上实现。Element 上的交易完全保密，保密交易隐藏了交易金额和转移的资产类型。

它结合了 Pedersen 承诺、子弹证明（Bulletproofs）以及一个名为“Block Signers”的签名者联盟，后者高效且保密地签署和创建区块。

Monero 中的保密交易

来源：Monero

Monero（XMR）是主要的加密货币之一，其交易在区块链上无法追踪且不可见，因为用户是匿名的。与 XMR 交易相关的每个细节，包括发送方、接收方和交易的资产金额，都完全不在区块链的雷达范围内。Monero 使用隐形地址和环签名技术来隐藏交易痕迹。

MimbleWimble 中的保密交易

来源：MimbleWimble

MimbleWimble 是一种区块链协议，限制了仅直接相关方（即发送方和接收方）可见的交易金额。MimbleWimble 使用同态加密和 Pedersen 承诺等加密技术来实现这一点。该协议上的一些流行加密项目包括 MimbleWimbleCoin（MWC）、Grin（GRIN）、Litecoin（LTC）和 Beam（Beam）。

Liquid 网络中的保密交易

来源：Liquid Network

Liquid Network 是由 Blockstream 开发的比特币侧链，也会掩盖交易的敏感细节，例如接收方和发送方的地址、资产类型以及涉及的金额。它旨在促进资产的保密性和可替代性，并通过底层的加密技术——Pedersen 承诺和子弹证明来增强保密性。

Zcash 中的保密交易

来源：Zcash

Zcash 是一个开源区块链协议，基于原始比特币代码库创建，使用加密技术来加密交易详情并隐藏资产。Zcash 主要使用盾牌地址（shielded addresses）和 zk-SNARK 来实现交易的保密性。

盾牌地址使用为交易中的发送方和接收方生成的私密地址，使它们在区块链上隐藏。zk-SNARK（零知识简洁非交互式知识论证）允许验证在 Zcash 上处理的交易，而不向区块链上的第三方泄露敏感信息。

保密交易的好处

保密交易在区块链上传输敏感信息时非常有用，这是一种开源网络，在不向第三方透露细节的情况下保护交易信息。这一技术在区块链行业中逐渐受到关注，因其对生态系统的价值。以下是一些核心好处：

增强隐私和数据保护

保密交易有助于保护交易数据免受外部实体的监视，这些实体可以通过开源资源（如账本）追踪交易并利用这些信息出于不同的目的。

这也确保了加密生态系统的可替代性得以维护，因为不会有机会标记地址或拒绝其活动。因此，每个用户和每个币在生态系统中拥有平等的访问权限和特权。

增强安全性

保密交易有助于保护用户免受加密诈骗者的侵害。诈骗者通过研究交易趋势，等待识别模式，并利用漏洞进行攻击。

监管问题

一些保密交易设计允许用户与授权人员分享交易细节，用于监管或审计目的，而不会将所有信息公开。这使得交易信息在满足合规要求的同时，保持对公众的隐私保护。

保密交易的挑战

尽管保密交易在去中心化生态系统中取得了进展，但仍然存在一些与之相关的限制。

可扩展性

由于保密交易涉及复杂的加密和解密过程，需要非常高的计算能力，从而导致较低的每秒交易量（TPS）。这可能导致区块链拥堵，因为计算需求过高，进而增加交易费用和延迟确认时间。这些因素也可能导致更多加密用户对这一创新的采用率降低。

监管问题

保密交易可能对监管和监管机构构成重大挑战，因为该技术的某些方面可能威胁到反洗钱（AML）和了解客户（KYC）政策。

此外，保密交易可能成为非法金融活动的温床，如洗钱、资助恐怖主义和逃税。

复杂性

在区块链中采用保密交易基础设施可能在技术上具有复杂性，因为它涉及加密学和区块链开发方面的专业知识。创建和集成这些基础设施可能需要大量的资源，如专业知识、时间和资金。

结论

区块链上的交易未来逐渐倾向于隐私增强的基础设施，因为保密交易的应用场景不仅仅局限于区块链的金融方面。它还可以用于存储和传输敏感信息，如医疗保健、国防/军事、供应链、房地产、物联网（IoT）和虚拟经济等领域。

尽管基础设施存在挑战，但随着行业专家和爱好者的持续研究，缺点最终会得到纠正，从而释放保密交易的全部潜力。