深入探討保密交易

區塊鏈技術最初是一種開源的去中心化分佈式賬本技術，用於記錄和驗證跨多個計算機的交易。其核心優勢之一是透明性，這意味著任何人都可以訪問鏈上註冊的每一筆交易，主要包括各方地址和涉及的價值。

儘管透明性對生態系統來說是一個優勢，但它也給區塊鏈交易中的相關方帶來了顯著的安全風險。這可能導致財務跟蹤和身份暴露，使用戶容易受到各種網絡攻擊，甚至現實生活中的攻擊。

為此，保密交易作為一種加密協議應運而生，旨在幫助保護區塊鏈交易中用戶身份和資產的隱私性。

什麼是保密交易？

保密交易(Confidential Transactions)是一種加密技術，為基於區塊鏈的交易增加了一層額外的隱私和安全性。這使得交易詳情，如交易方和交易的資產數量，可以被隱藏並保持私密，同時允許網絡有效地驗證交易的有效性。

在傳統的區塊鏈系統中，交易詳情可以通過諸如 Blockchair、Etherscan、Solscan 和 0xExplorer 等工具公開跟蹤，導致交易和相關方容易受到攻擊。通過這一系統，網絡攻擊者可以不受限制地訪問財務數據，並分析交易模式以利用漏洞。

隨著保密交易的出現，交易信息，如交易方的賬戶詳情和金額，將對第三方保持私密。儘管如此，區塊鏈的加密特性仍然能夠驗證交易的有效性。

保密交易的歷史

來源：Epicenter

英國加密學家、Hashcash 的發明者 Adam Back 注意到，比特幣網絡存在隱私和可替代性問題。儘管透明性和去中心化是區塊鏈的優勢，他發現隱私的缺乏也可能對用戶構成重大威脅。

為了解決這個問題，他在 2023 年 10 月 1 日於比特幣論壇發佈的文章《帶同態價值的比特幣》中提出了保密交易的概念。在他的論文中，他認為區塊鏈交易可以在不向第三方披露細節的情況下進行處理和驗證。

這一概念進一步由 Blockstream 聯合創始人及比特幣核心開發者 Gregory Maxwell 發展。他探討了保密交易的技術方面，並致力於在比特幣生態系統中實現這一技術。2015 年，首個實際的保密交易在 Blockstream 的 Element Sidechain 上得以實現。

保密交易中使用的加密技術

來源：EDUCBA

為實現保密交易證明的生態系統，使用了多種加密技術。這些技術確保數據的安全，並最大限度地維護區塊鏈交易中的隱私性。

Pedersen 承諾

Pedersen 承諾是一種加密技術，確保交易方可以承諾一個值而無需透露相關細節。雖然直接相關方可以訪問交易詳情，但在區塊鏈中這些詳情被隱藏，同時其有效性和完整性得以維護。這種方法在隱私保護系統中使用，確保數據保持私密但可驗證。

環簽名

來源：WallStreetMojo

環簽名是一種技術，允許簽名者池中的成員匿名簽署/驗證該組內創建的交易。池中的任何人都可以驗證這些簽名，但無法具體確定是哪位池成員創建了該簽名。這有助於保持交易的私密性和不可追蹤性，因為無法追溯到特定個人。

同態加密

來源：HashedOut

同態加密使得區塊鏈能夠驗證解密後的交易數據，而無需解密涉及的金額。這確保了用戶的私人信息被隱藏，而不會洩露私人/敏感細節。

範圍證明

來源：Ventral Digital

範圍證明是一種加密技術，用於驗證值而不揭示被驗證的具體數據。在保密交易中，範圍證明證明了交易資產的數量落在特定範圍內，而交易的具體數量則被保密。

例如，交易的證明者首先發佈一個加密承諾，承諾一個祕密金額，即交易金額。Pedersen 承諾通常用於此過程，它隱藏了必要的交易細節，同時確保可以驗證。

因此，證明者向驗證者證明承諾的值落在特定範圍內，而無需透露實際的值。然後，驗證者檢查該證明以確認交易的有效性。

子彈證明

來源：Good Audience

子彈證明是一種範圍證明的加密方法，有助於驗證交易而不透露涉及的確切金額。通過證明金額在某個範圍內而不指定涉及的金額，從而保持交易的隱私性。

隱形地址

來源：IoTeX

隱形地址允許用戶匿名接收資金，而無需透露涉及的發送方的確切地址。每次交易時，都會生成一個隱形地址，這是一個臨時的、一次性的地址，使其在鏈上非常難以追蹤。

Schnorr 協議

來源：Lucas Nuzzi

Schnorr 協議是一種安全高效的簽名驗證方式，無需揭示敏感信息。Schnorr 協議允許簽名者證明他們擁有與公鑰對應的私鑰，而無需揭示私鑰。

Diffie-Hellman 橢圓曲線（ECDH）

來源：HyperSense Software

ECDH 是一種加密技術，允許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詳情。它與隱形地址和 Pedersen 承諾一起使用，以實現區塊鏈上的數據保密性。

保密交易的工作原理

來源：Sunflower Corporation

執行保密交易時，採用了多種加密技術。以下是典型的過程大綱：

隱藏交易金額

當發起交易時，發送方創建一個 Pedersen 承諾以使交易金額保持私密。

確保金額有效

子彈證明（Bulletproof），一種範圍證明形式，用於確認交易的有效性。這是通過證明所涉及的金額在特定範圍內，而不明確揭示交易金額來實現的。

掩蓋收款人

為了使收款人保持匿名，使用橢圓曲線 Diffie-Hellman（ECDH）生成一個一次性隱形地址，以防止將收款人與交易直接關聯。

在不揭示細節的情況下進行驗證

完成交易時，需要驗證交易。通常使用環簽名（Ring Signature）來完成驗證，這樣不會透露實際的交易金額或收款人的身份。

保密交易的現實應用

保密交易已經成功地被實施，並用於在區塊鏈上處理符合最高隱私標準的交易。以下是一些主要採用該技術的例子：

Blockstream 的 Element 中的保密交易

來源：Blockstream

保密交易首次在 Blockstream 的 Element 上實現。Element 上的交易完全保密，保密交易隱藏了交易金額和轉移的資產類型。

它結合了 Pedersen 承諾、子彈證明（Bulletproofs）以及一個名為“Block Signers”的簽名者聯盟，後者高效且保密地簽署和創建區塊。

Monero 中的保密交易

來源：Monero

Monero（XMR）是主要的加密貨幣之一，其交易在區塊鏈上無法追蹤且不可見，因為用戶是匿名的。與 XMR 交易相關的每個細節，包括髮送方、接收方和交易的資產金額，都完全不在區塊鏈的雷達範圍內。Monero 使用隱形地址和環簽名技術來隱藏交易痕跡。

MimbleWimble 中的保密交易

來源：MimbleWimble

MimbleWimble 是一種區塊鏈協議，限制了僅直接相關方（即發送方和接收方）可見的交易金額。MimbleWimble 使用同態加密和 Pedersen 承諾等加密技術來實現這一點。該協議上的一些流行加密項目包括 MimbleWimbleCoin（MWC）、Grin（GRIN）、Litecoin（LTC）和 Beam（Beam）。

Liquid 網絡中的保密交易

來源：Liquid Network

Liquid Network 是由 Blockstream 開發的比特幣側鏈，也會掩蓋交易的敏感細節，例如接收方和發送方的地址、資產類型以及涉及的金額。它旨在促進資產的保密性和可替代性，並通過底層的加密技術——Pedersen 承諾和子彈證明來增強保密性。

Zcash 中的保密交易

來源：Zcash

Zcash 是一個開源區塊鏈協議，基於原始比特幣代碼庫創建，使用加密技術來加密交易詳情並隱藏資產。Zcash 主要使用盾牌地址（shielded addresses）和 zk-SNARK 來實現交易的保密性。

盾牌地址使用為交易中的發送方和接收方生成的私密地址，使它們在區塊鏈上隱藏。zk-SNARK（零知識簡潔非交互式知識論證）允許驗證在 Zcash 上處理的交易，而不向區塊鏈上的第三方洩露敏感信息。

保密交易的好處

保密交易在區塊鏈上傳輸敏感信息時非常有用，這是一種開源網絡，在不向第三方透露細節的情況下保護交易信息。這一技術在區塊鏈行業中逐漸受到關注，因其對生態系統的價值。以下是一些核心好處：

增強隱私和數據保護

保密交易有助於保護交易數據免受外部實體的監視，這些實體可以通過開源資源（如賬本）追蹤交易並利用這些信息出於不同的目的。

這也確保了加密生態系統的可替代性得以維護，因為不會有機會標記地址或拒絕其活動。因此，每個用戶和每個幣在生態系統中擁有平等的訪問權限和特權。

增強安全性

保密交易有助於保護用戶免受加密詐騙者的侵害。詐騙者通過研究交易趨勢，等待識別模式，並利用漏洞進行攻擊。

監管問題

一些保密交易設計允許用戶與授權人員分享交易細節，用於監管或審計目的，而不會將所有信息公開。這使得交易信息在滿足合規要求的同時，保持對公眾的隱私保護。

保密交易的挑戰

儘管保密交易在去中心化生態系統中取得了進展，但仍然存在一些與之相關的限制。

可擴展性

由於保密交易涉及複雜的加密和解密過程，需要非常高的計算能力，從而導致較低的每秒交易量（TPS）。這可能導致區塊鏈擁堵，因為計算需求過高，進而增加交易費用和延遲確認時間。這些因素也可能導致更多加密用戶對這一創新的採用率降低。

監管問題

保密交易可能對監管和監管機構構成重大挑戰，因為該技術的某些方面可能威脅到反洗錢（AML）和了解客戶（KYC）政策。

此外，保密交易可能成為非法金融活動的溫床，如洗錢、資助恐怖主義和逃稅。

複雜性

在區塊鏈中採用保密交易基礎設施可能在技術上具有複雜性，因為它涉及加密學和區塊鏈開發方面的專業知識。創建和集成這些基礎設施可能需要大量的資源，如專業知識、時間和資金。

結論

區塊鏈上的交易未來逐漸傾向於隱私增強的基礎設施，因為保密交易的應用場景不僅僅侷限於區塊鏈的金融方面。它還可以用於存儲和傳輸敏感信息，如醫療保健、國防/軍事、供應鏈、房地產、物聯網（IoT）和虛擬經濟等領域。

儘管基礎設施存在挑戰，但隨著行業專家和愛好者的持續研究，缺點最終會得到糾正，從而釋放保密交易的全部潛力。