Bitcoin może w przyszłości zyskać warstwę prywatności przypominającą rozwiązania znane z Zcash. Naukowcy zaproponowali system o nazwie Shielded Bitcoin, który pozwalałby ukrywać kwoty transakcji, adresy nadawców i odbiorców, a jednocześnie nie wymagałby zmiany zasad działania głównej sieci BTC.
Projekt opisany przez Clarę Shikhelman, Michaiła Komarowa i Aleksieja Moskwina z firmy kryptograficznej [alloc] init jest na razie koncepcją badawczą. Autorzy przedstawili 56-stronicową specyfikację, ale nie opracowali jeszcze wszystkich elementów potrzebnych do uruchomienia systemu w praktyce.
To ciekawy przykład próby połączenia prywatności z bezpieczeństwem istniejącej sieci. Warto jednak pamiętać, że koncepcja badawcza to dopiero pierwszy krok. Najtrudniejsze zwykle okazuje się wdrożenie pomysłu w realnym środowisku.
Prywatne płatności zapisane w Bitcoinie
Shielded Bitcoin czerpie z mechanizmów wykorzystywanych przez Zcash. W proponowanym systemie środki byłyby reprezentowane przez zaszyfrowane obiekty nazywane notatkami. Użytkownik, który chciałby wydać taką notatkę, publikowałby informację o jej wykorzystaniu oraz kryptograficzny dowód potwierdzający, że posiadał środki i nie próbował stworzyć nowych monet.
Dla osób obserwujących blockchain niewidoczne pozostawałyby najważniejsze szczegóły płatności. Nie można byłoby bezpośrednio sprawdzić ani wartości transferu, ani tożsamości nadawcy i odbiorcy.
Jednocześnie dane potrzebne do odtworzenia transakcji byłyby przechowywane w publicznym łańcuchu Bitcoina. Portfel wyposażony w odpowiednie klucze mógłby więc odtworzyć historię zaakceptowanych płatności, nawet jeśli szczegóły tych operacji nie byłyby dostępne dla przypadkowych obserwatorów.
Grayscale zgłasza zamiar wprowadzenia pierwszego ETF na Zcash w USA. To kolejny sygnał, że projekty stawiające na prywatność coraz mocniej przyciągają uwagę rynku.
Najważniejsza różnica względem Zcash
W przypadku Zcash reguły dotyczące prywatnych transakcji są częścią protokołu jego własnego blockchaina. Walidatory sprawdzają, czy transakcja spełnia wymagania sieci, zanim zostanie uznana za prawidłową.
Shielded Bitcoin działałby inaczej. Sieć Bitcoina przechowywałaby zaszyfrowane dane, ale nie weryfikowałaby poprawności ukrytych transferów. Kontrolą zajmowałoby się dodatkowe oprogramowanie, które każdy użytkownik mógłby uruchomić niezależnie.
Oznacza to, że sama transakcja bitcoinowa mogłaby zostać potwierdzona przez blockchain, nawet gdyby zawarta w niej prywatna operacja nie przeszła kontroli systemu Shielded Bitcoin. To istotny kompromis: rozwiązanie nie wymaga modyfikowania konsensusu Bitcoina, ale jednocześnie nie zapewnia takiego samego poziomu zabezpieczeń jak prywatność wbudowana bezpośrednio w protokół.
Dlaczego prywatność Bitcoina jest problemem?
Standardowe transakcje BTC są publiczne. Każdy może sprawdzić przesyłaną kwotę, adres nadawcy, adres odbiorcy oraz historię powiązaną z konkretnym portfelem.
Dopóki adres nie zostanie połączony z konkretną osobą lub firmą, analiza blockchaina może być utrudniona. Wystarczy jednak ustalić właściciela danego adresu, aby łatwiej śledzić także inne operacje z nim związane.
Taki model może być kłopotliwy w przypadku wypłat wynagrodzeń, płatności biznesowych czy codziennych zakupów. Firmy niekoniecznie chcą ujawniać kontrahentom, pracownikom lub konkurencji wysokości swoich płatności i aktualnego stanu środków.
Klucze do selektywnego ujawniania danych
Jednym z potencjalnych atutów proponowanego systemu byłaby możliwość kontrolowanego udostępniania informacji. Użytkownik mógłby przekazać księgowemu lub audytorowi klucz pozwalający wyświetlić określone transakcje.
Nie dawałoby to jednak prawa do wydawania środków. W założeniu klucz umożliwiałby jedynie wgląd w wybrane dane, bez przekazywania pełnej kontroli nad bitcoinami.
To rozwiązanie mogłoby okazać się przydatne dla przedsiębiorstw, które potrzebują prywatności operacyjnej, ale jednocześnie muszą spełniać obowiązki księgowe lub regulacyjne.
Zcash jako punkt odniesienia
Zcash od lat pozostaje jednym z najważniejszych projektów rozwijających prywatność w kryptowalutach. Użytkownicy mogą korzystać zarówno z przejrzystych płatności, jak i z tzw. shielded transactions, w których kwoty oraz adresy są szyfrowane.
Według danych przytoczonych w analizie, w puli prywatnych środków Zcash znajdowało się około 4,9 mln ZEC. Stanowiło to mniej więcej 29 proc. wszystkich wyemitowanych monet. W badanym okresie sieć odnotowała również około 63 tys. prywatnych transakcji w ciągu tygodnia.
Pomysł przeniesienia podobnych mechanizmów do ekosystemu Bitcoina nie jest całkowicie nowy. Korzenie Zcash sięgają projektu Zerocoin, który w 2013 roku był rozważany jako możliwe rozszerzenie prywatności dla Bitcoina. Ostatecznie rozwój tej koncepcji doprowadził do powstania osobnej kryptowaluty uruchomionej w 2016 roku.
Największa niewiadoma: jak wprowadzić prawdziwe BTC?
Najpoważniejszy problem opisanej koncepcji dotyczy wpłacania i wypłacania bitcoinów. Dokument nie wyjaśnia, w jaki sposób użytkownik miałby zamienić rzeczywiste BTC na środki używane w systemie Shielded Bitcoin ani jak odzyskać je później w zwykłej sieci.
Autorzy zapowiadają osobne opracowanie dotyczące mechanizmu wykorzystującego technikę PIPEs. Ma ona umożliwić zablokowanie klucza podpisującego do czasu spełnienia określonych warunków.
Na obecnym etapie twierdzenie, że użytkownicy zachowują kontrolę nad swoimi środkami, odnosi się przede wszystkim do transferów realizowanych wewnątrz proponowanego systemu. Nie obejmuje natomiast procesu wpłat i wypłat, który pozostaje nierozwiązany.
Bez bezpiecznego mechanizmu przenoszenia realnych bitcoinów do systemu i z powrotem użytkownicy mogliby w praktyce korzystać z aktywów syntetycznych, a nie z natywnego BTC.
Prywatność ma swoją cenę
Koncepcja spotkała się z krytyką części deweloperów i osób związanych z Zcash. Wśród wskazywanych problemów znalazły się między innymi zaufane ustawienia kryptograficzne, brak anonimizacji opłat oraz brak gotowego mechanizmu wpłat i wypłat.
Widoczny mógłby pozostać także fakt wykonania transakcji. Nawet jeśli sama płatność byłaby zaszyfrowana, obserwator potencjalnie mógłby zobaczyć portfel, który zapłacił opłatę za opublikowanie danych w blockchainie.
Dodatkowym wyzwaniem są koszty. Według szacunków jednego z autorów prywatny transfer zajmowałby około 700 wirtualnych bajtów, podczas gdy typowa transakcja bitcoinowa ma od 100 do 200 wirtualnych bajtów. Przy tej samej stawce opłat przelew chroniony prywatnością mógłby więc kosztować mniej więcej cztery razy więcej.
To dopiero początek badań
Autorzy Shielded Bitcoin sami wskazują ograniczenia obecnej wersji projektu. Nadal trzeba opracować między innymi wydajny sposób weryfikacji historii płatności przez lekkie portfele oraz dopracować mechanizmy związane z bezpieczeństwem kryptograficznym.
Nie podano również terminu uruchomienia systemu. Na razie jest to propozycja badawcza, a nie gotowe rozwiązanie dostępne dla użytkowników Bitcoina.
Pomysł może jednak rozpocząć ważną dyskusję o przyszłości prywatności w największej kryptowalucie. Z jednej strony możliwość wykorzystania istniejącej sieci bez zmiany jej reguł jest dużą zaletą, z drugiej — właśnie brak integracji z warstwą bazową powoduje najpoważniejsze kompromisy dotyczące zaufania, kosztów i bezpieczeństwa.
Koncepcja Shielded Bitcoin może być interesująca, ale tak na prawdę nie ma szans na pełne zaufanie, jeśli nie dają konkretów w sprawie wprowadzania BTC do tego systemu. Jeśli nie można porządnie przelać swoich bitcoinów do tej warstwy, to kto normalny zaryzykuje swoje środki?
Czy ktoś się zastanawiał nad tym, jak bardzo kosztowne będą te prywatne transfery? Ceny mogą być kosmiczne w porównaniu do normalnych transakcji, co może zniechęcić wielu użytkowników. Prywatność niby pożądana, ale nie za każdą cenę.
Jako osoba z doświadczeniem w blockchainie, mam wątpliwości co do sposobu wprowadzenia tego systemu. Problem z wpłatami i ich złożoność to spory krok w tył, jeśli chodzi o interoperacyjność. A dodatkowe oprogramowanie? To stwarza dalsze ryzyko.
Wow, nowa warstwa prywatności w BTC, nareszcie! Zawsze uważałem, że to będzie potrzebne. Spodziewam się, że to rozwiązanie otworzy nowe możliwości dla użytkowników, zwłaszcza w biznesie. Trzeba tylko poczekać na rozwój.
Wydaje mi się, że to wszystko wpłynie na wartość BTC. Jeśli ludzie zaczną korzystać z tej prywatnej warstwy a reszta zostanie przy „publicznych” transakcjach, to co się stanie z cenami? Trochę mi to śmierdzi.