ETH2.0 隐身地址

我们都知道ETH的帐户是一串十分长的英文数字所组成,理论上可以随意地创造出来,非常的低成本且便利,为什么会需要隐身帐户这项技术呢,要解决那些痛点? 就让我们一起阅读下去。本文会随著作者理解持续更新。

出现那些问题

ETH的帐户有金额以后,不会任意的弃置或是改动,资金也不会持续转移(会消耗Gas Fee),导致外部人士可以依照帐户的交易状况(公开帐本)来分析了解,这个帐户的交易特点是什么,拥有哪些NFT,POAP(出席证明协议),SBT(灵魂绑定代币)的状态等等。当一个帐号用的越频繁,层面越广,导致资讯越多,用删去法不断地排除,最终可以锁定真实帐户拥有者,如同L找到夜神月的方式,这个明显违反了ETH帐户地址本来的初衷,就是要去中心化且匿名。

更糟糕的是,任何交易与创建合约,都需要在网路上完成,对方可以连结ETH帐号,与更多非帐本上面看到的资讯,比如说你的YT帐号,FaceBook帐号,等等。这会让ETH的帐户使用者,面临一旦暴露了身分(如果对于本身的隐私保护敏感的用户),就必须要重新创帐户,面临时常要转移资金的窘境(消耗非常多的Gas Fee,复杂且浪费时间),于是V神(Vitalik Buterin) 发布了《隐身地址不完整指南》,想要让一切回归正轨,解决帐户的隐身问题。

隐身地址

简单的说,就是每一次要交易的时候,双方都会自行产生一组额外的地址,这样交易双方的真实帐户地址就可以获得匿名保护。假设今天Bob 和Alice 要做交易,Bob会生成一组隐身地址公钥( stealth meta-address )发到ENS网路上面,Alice 看到以后,会专门生成一组临时的隐身地址( ephemeral key),结合Bob的隐身地址,只给这次交易做使用,Bob这端只要看这个隐身地址底下是否有资金的转移,就能完成交易。这样一来双方都不会知道彼此的帐户地址真实资讯,有心人士也无法将双方用于支出的临时隐身地址与用于收入的隐身地址,和实际的帐户地址做连结。


来自V神整理的<<隐身帐户不完全指南>>,解释了交易双方要如何隐藏彼此的真实帐户地址,也能完成交易的流程,里面涉及很多细节,需要细细品味

以上的技术,仰赖于Diffie-Hellman密钥交换的观念与做法,至于隐藏地址的加密方式,使用了椭圆曲线密码学(ECC),有兴趣的人可以深入研究。


V神提供隐身地址藉由椭圆曲线密码学,可以完美的满足交易双方的隐私需求,而且实作起来概念简单

隐身地址看起来是相对成熟的概念与技术,有EIP提供规范(ERC-5564),在2004也有引入的案例,使用椭圆曲线密码学隐藏地址最初是由Peter Todd 于2014 年在比特币背景下引入的,这时要问的问题就是,为什么还没有发生? 有那些困难与配套的开发要完成,这样或许能回答,预计何时才能实现的问题。

隐身帐户与Gas Fee

隐身帐户的帐上如果没有ETH,这时候必须从其他帐户转帐过去,这样不就无法隐身了? 仿佛一切又回到原点,如果用零知识证明(ZK-SNARKs)来转移ETH并支付Gas Fee,会是一个简单的做法,但是这样会额外消耗许多Gas。所以需要一个聚合器,搜集所有的隐身地址需求,打包一次性的处理完,这样只会消耗一次Gas Fee,分摊下来以后,成本可以大幅降低。

聚合器操作过程中会使用Chaumian 盲法进行编码,有兴趣的人可以深入研究

隐身帐户查看密钥

当POAP(出席证明协议)相关应用有需要查看所有隐身帐户里面的讯息,可以产生查看密钥允许他们查看,但不会让它们取得这些隐身帐户的支出使用权。


V神提供隐身地址使用权和查看权分开的做法,依样可以藉由椭圆曲县密码学达成

隐身地址和易扫描

在隐身地址中,额外加一组标签,这样方便扫描帐号的所有隐身地址,如果这个标签是一个Byte的大小,可以加快扫描速度256倍。

隐身地址和抗量子安全

椭圆曲线的技术,不容易抵抗量子电脑的破解,所以要额外导入新的加密技术,例如椭圆曲线同源和格(lattices),有兴趣的人可以深入研究。


椭圆曲线同源技术,用来抵抗量子计算的攻击,来源PPT,有兴趣可以往下研究

隐身地址和社交恢复以及多L2 钱包

社交钱包的概念是希望能藉由彼此之间交互的关系,来恢复遗失的帐户,这会涉及改变控制帐户的私钥,这时候隐身地址就会涉及许多次的额外计算,成本将会是非常高,同时如果在多个L2上面都有帐号,这样额外的计算会更多更复杂。

结论

隐身地址提高了用户的隐私性,可以替每一个帐号设定隐身地址,来跟别人产生交易。但是目前有长期的可用性问题,会影响社交恢复的困难度,长期可能需要更多的解法来支持。此外,目前隐身帐户非常依赖零知识证明(ZK-SNARKs)技术,需要聚合器打包再一起发出去验证,以降低成本。

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