隱密交易的到來：深入AZTEC協議_Aztec

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者:zac，翻譯&校對:IANLIU&Elisa，來源：

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，Odaily星球日報經授權轉載。

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保證交易的私密性是許多金融服務的基本要求，但由于以太坊無法提供這種隱私保護，所以沒能出現令人信服的傳統金融工具替代品。現在有幾個區塊鏈項目，試圖利用加密技術來提供隱私服務，但是這些項目能提供的隱私保護對區塊鏈“原生”加密貨幣的作用十分有限。換句話說，構建在公共區塊鏈協議上的數字資產，仍舊無法得到這類交易私密性保證。比如說，我不能在以太坊上編寫出債權不公開的公司債券智能合約。

至少到現在為止還做不到。

一個特殊的例子，私密DAI

喏，讓我們接著往下看：

DAI是由MakerDAO創造的錨定美元的穩定幣，上面這種糾纏在一起的字符，就是DAI的樣子。不過它看起來有一點奇怪對吧？通常DAI會包含一組以太坊地址，及表示該地址持有DAI數量的數字；明顯上面的不是常規的DAI。

如你所見，當我發送這筆交易時，我的以太坊地址變成了這筆DAI的持有者；但值得注意的是，沒有人能夠具體知道我擁有多少DAI。和其他DAI持有者不同，我的DAI余額是經過加密的，并以AZTEC票據的零知識證明形式展現。我可以隨意地將這些DAI發送到不同地址，同時沒有人能看到我究竟發出去多少。比如，我在這筆交易中發了一些DAI給我的同事，如果想搞清楚我發了多少，祝你好運！

這一切都還非常新穎，我非常期待能將這個結果展現給你，以及廣大以太坊社群。我們已經開發了將近一年時間，不過還未進行正式的發布，因為我想向大家解釋清楚那些特殊的、糾纏在一起的十六進制字符。

新加坡星展銀行啟動e-CNY收款平臺:金色財經報道，根據周三的公告，新加坡星展銀行的客戶現在可以用中國央行的數字貨幣（CBDC）e-CNY收取客戶的付款。新推出的商戶收款平臺允許企業將e-CNY自動結算到其銀行存款賬戶。星展銀行補充說，至少有一個客戶已經使用這個平臺進行了交易。

星展銀行正在參與新加坡金融管理局發起的Project Guardian項目，這是一個為傳統銀行測試資產代幣化和去中心化金融（DeFi）的項目。該銀行也在參與實驗，以建立發行可編程數字新加坡元所需的基礎設施。[2023/7/5 22:18:56]

這不是一項天馬行空的技術，不需要等到遙遠的未來才能實現，也不需要修改以太坊協議；這是一項以已經在以太坊主網演示的技術，同時AZTEC零知識票據也能夠加密真正的DAI。

關于AZTEC私密交易的細節

現在出現兩個問題：究竟什么是AZTEC協議？它是怎么運作的？關于AZTEC是如何運作的，我只能說，你得先了解橢圓曲線加密的核心部分

好，解決了橢圓曲線加密是什么的問題，現在我先解釋AZTEC協議是什么；交易發送給協議后，會發生什么。開始之前，我們先來了解一下“私密化交易”到底什么意思。

私密化交易指的是發生在兩個及以上對象之間的價值轉移，其中轉移的價值不能被觀察者得知。

私密化交易可以有很多種形式，從環簽名到ZK-SNARK等等。與ZCash類似，AZTEC協議使用加密“票據”及合并-拆分票據的概念。

加密數字資產及AZTEC票據

AZTEC協議不會像傳統的余額形式那樣直接顯示出“價值”，不會直接將持有者身份和它們的持有數量映射在一起，而是用“票據”的方式來體現。

5萬枚ORDI以總價30BTC的價格成交:金色財經報道，Ordinals協議Inscription（銘文）#4672219在北京時間2023年5月9日17:36以30BTC（價值約827,878美元）的價格在Ordinals Wallet成交，該銘文為BRC20 transfer銘文，內包含5萬枚ORDI。

截至發稿時，ORDI現報價20.15美元，24小時漲幅2.86%。行情波動較大，請做好風險控制。[2023/5/10 14:53:20]

票據包含以下公開信息：

AZTEC承諾：一種加過密的表述，代表該票據擁有多少“價值”。

一組持有該票據的以太坊地址。

及以下非公開信息：

票據的價值。

票據的查看密鑰；知道查看密鑰的人能夠解密票據。

單個用戶能夠擁有多個票據，經過AZTEC協議確認的數字資產會構成一份票據列表，讓智能合約可以恢復這些已經存在而尚未花費的票據的公共信息。

AZTEC票據如何花費？

AZTEC票據的持有者能以一種合并-拆分私密交易的形式花掉他們的票據。在該交易過程中，持有者會先銷毀一些未花費的AZTEC票據，同時創建一組新的票據。新舊票據總額必須一致，同時需要附上公開承諾。

假設Alice有兩份AZTEC票據，其價值總和為100個代幣。現在Alice想要發給Bob20個代幣，她得先創建一個或多個總額為20代幣的票據，這些票據的持有人是Bob；接著她得為自己創建一個或多個總和為80代幣的票據，持有人是Alice自己。

然后，Alice繼續創建AZTEC零知識證明，以零知識方法證明上述的操作。緊接著，AZTEC代幣智能合約會驗證零知識證明的合法性，并在票據表里銷毀Alice輸入的舊票據，然后生成新的票據輸出。

數字歐元協會、歐洲區塊鏈協會等6家機構加入超級賬本基金會:金色財經報道，Hyperledger Foundation（超級賬本基金會）宣布6家新成員加入，包括：3家普通會員（GoLedger、Senofi Inc 和 Spydra）和3家準會員（數字歐元協會、數字英鎊基金會和歐洲區塊鏈協會）。據悉，超級賬本基金會目前正在開發動態DLT Landscape，旨在將不斷發展的區塊鏈和更廣泛的分布式賬本技術 (DLT) 市場進行動態細分，以跟蹤這個新興市場日益復雜的情況，尤其是核心DLT開發領域之外發生的創新。（prnewswire）[2023/4/26 14:28:05]

當Alice創建屬于Bob的票據時，她同時會構造票據的“查看密鑰”，讓Bob能夠通過非交互式密鑰分享協議驗證票據的價值。本步驟中，Bob需要依賴于Alice的操作是可信的，而且沒有向其他觀察者提供能夠破譯的查看密鑰。這是默認的要求——畢竟如果Alice想要交易公開，她可以廣播給全世界知道發送給Bob的具體金額。

票據的“所有權”該如何定義？

每個私密交易都要求附上數字簽名——每張輸入的票據都需要持有者的數字簽名。簽名信息是其零知識證明的哈希值，一旦在票據上簽名，即可視作票據持有者同意這筆交易的輸出，允許交易進行。

我們如何將價值導入AZTEC票據體系？

能夠秘密地傳遞價值固然很好，但還缺乏能夠讓整個價值在AZTEC加密系統里流轉的方法。這聽起來有點學術，它是通過私密交易中的“公共承諾”來完成。假設AZTEC代幣和某個公開的ERC20代幣掛鉤，完成AZTEC零知識證明需要一個公共承諾值v!=0，為了使等式成立，意味著兩個條件要滿足：

如果v為負，則輸出票據價值比輸入票據價值多-v。

跨鏈預言機解決方案SupraOracles與3D元宇宙NFT游戲Dinoland達成合作:7月12日消息，跨鏈預言機解決方案SupraOracles宣布與Dinoland達成合作，后者是一個3D元宇宙NFT游戲。

據悉，Dinoland將根據需求整合SupraOracles的預言機服務。通過此次合作，Dinoland將為用戶提供一個安全的游戲環境。此外，SupraOracles將幫助Dinoland建立跨鏈橋。[2022/7/12 2:08:14]

如果v為正，則輸入票據價值比輸出票據價值多v

如果Alice發出了一筆v為負的私密交易，則AZTEC代幣智能合約會從Alice那兒轉走-v的ERC20代幣到自己的合約中。實際上，在私密票據表中，AZTEC代幣智能合約扮演的角色更像是ERC20代幣的保管人。如果這筆轉移被拒絕，交易也就流產了。

如果Alice發出了一筆v為正的私密交易，代表發生了一筆將AZTEC票據兌換為ERC20代幣的操作。AZTEC代幣智能合約會向Alice轉移價值為v的ERC20代幣。

這里做個小提醒——轉移的代幣數實際上是v乘上一個比例因子，因為AZTEC代幣支持的整數范圍小于ERC20支持的范圍。目前我們部署在主網的PoC協議支持整數0~100萬，而AZTEC協議完整版能支持約32位整數。相比之下，ERC20能支持的體量達到256位。

比例因子根據AZTEC掛鉤的ERC20代幣而定。我們在PoC部署中使用DAI代幣，AZTEC票據中的1相當于0.1DAI。

這么做的成本為何？

AZTEC協議使用一套特定的承諾機制，能實現高效且大范圍的證明。結果表明，通過智能合約進行驗證的計算量遠小于預期。關于私密交易主要的gas支出在于驗證AZTEC零知識證明時，需要進行橢圓曲線計算。共需要花費3i+4j橢圓曲線標準運算進行證明驗證，i是輸入的票據數，j是輸出的票據數。

數字貨幣板塊異動拉升，國芯科技漲超10%:行情顯示，數字貨幣板塊異動拉升，國芯科技漲超10%，楚天龍直線拉升觸及漲停，星網銳捷、四方精創、旗天科技等跟漲。[2022/6/24 1:28:36]

每個confidentialTransfer交易還需要進行單一橢圓曲線雙線性對校驗。

這里我講的如此玄乎，是因為要強調這些運算成本將會在為geth和parity進行協議升級后，大幅降低。目前發布一筆包含4個票據的私密交易，大約需要消耗900,000gas；等到EIP-1108實施后，費用能降至200000-300000gas。

從私密交易中能收集哪些信息？

過去十一個月里，我癡迷于AZTEC協議，在完全發揮出協議的優勢及找到局限之前我不會感到滿足。我相信這些超前的工作是非常重要的。在這種形式中，任何將公開轉賬轉為私密交易的操作，都會在加密系統的入口和出口留下一些信息。

如果你將代幣加入票據系統，觀察者就會知道，輸出的票據價值至少是你轉換的公共代幣價值。

同樣的，當贖回價值為v的公開代幣后，觀察者能知道剩余的AZTEC票據價值至少會減去價值v。

通過將AZTEC代幣和公開代幣轉換作結合，以上問題能得到改善。舉例來說，假設Bob持有一張價值100代幣的票據，并想轉換成公共代幣。這時候，Bob應該添加一些附加的輸入票據和輸出票據，即便這些額外的票據價值為0也無所謂。這么做能防止觀察者得知Bob秘密地轉換了多少資產，即使Bob已經轉換所有資產，也會留下一堆價值為0的“煙霧彈”票據。

AZTEC票據的持有者由以太坊地址所定義。表面上來看，票據持有者并非匿名的；AZTEC協議中包含一種類似門羅幣的隱性地址，這也是個以太坊地址，但只會被使用一次，無法和其他任何地址產生關聯性。(e.g.如果你有AZTEC錢包，我可以向你持有的以太坊地址“轉賬”票據；除了你和我，沒有人知道這件事情的發生)。

AZTEC協議支持隱性地址，也支持一般以太坊地址。

擁有雙重公\u002F私鑰的用戶越多，能提供的隱私保障就越大。舉例來說，當我們在主網上進行測試部署，我將50DAI轉換成AZTEC票據并發送一部分給我同事；這時候很明顯的所有輸出票據總和就是值50DAI，票據沒有得到很好的加密保護。現在假設某個人創建了值1000DAI的私密票據，然后我們進行了幾次票據的合并及拆分——這樣一來，想要搞清楚這些票據究竟值多少DAI成為一件不可能的事，只知道價值總和為1050DAI。

為了將信息泄露風險降至最低——如果我將10DAI轉成單一的AZTEC票據，這對隱私保護毫無幫助——創建沒有價值的“煙霧彈”票據能很大的提升隱私性——如果你將10DAI轉換成票據以供使用，那么你最好同時創建幾個不具備價值的票據，來掩飾你實際轉換的價值。

如果協議使用者“偷懶”，仍會泄露一定的信息。舉例來說，你將10DAI轉換成5個票據，其中4個為價值0的煙霧彈票據。假如你忘了這幾個煙霧彈票據的存在，并在之后的交易中再也不碰它們，對于觀察者來說，這幾個票據很明顯不具備任何價值。因此后續盡可能以合并-拆分交易形式使用這些煙霧彈票據，能夠一定程度減少外部觀察者獲得交易信息的可能。

AZTEC協議的可信設置

AZTEC協議高效的原因在于，我們在單個承諾方法中結合了Boneh-Boyen群簽名和Pedersen承諾，以一種高效的方式嵌入承諾。在使用AZTEC協議前，要求橢圓曲線數據庫先創建好；這個數據庫被用來構造無需再次驗證的證明。

其實有點像ZCash，這種可信設置會生成“多余的”私鑰，如果私鑰被泄露，就有可能被用來構造雙花攻擊使得協議失效。

我們該如何解決這個問題呢？我們不指望用戶會無條件信任我們，所以我們開發了一款可擴展的多方計算協議，使得任何人都能參與可信設置過程。如果你參與進來，你就可以生成“多余的”私鑰的一部分。也就是說，可信設置私鑰，只能通過拼湊所有參與者的“多余”私鑰部分來獲得。所以，除非離散對數問題被攻破，只要有一位參與者是誠實的，這個方法就絕對安全

我們會在接下來幾個月發布可信設置過程的正式版，并開始招募參與者。這與ZCash的“powersoftau”協議有些類似，不過AZTEC協議不使用ZK-SNARK，因此結果差異很大。我們希望可信設置協議易于參與，同時也希望與廣大以太坊社群互動，以創建出值得社區信任的可信設置數據庫。

我們的PoC智能合約使用內置的可信設置，因為實現多方計算可信設置還需要數個月的時間部署。在我們完成上述工作之前，使用AZTEC協議的用戶得承擔一定風險；雖然我們已經清除多余的私鑰，但沒有辦法提供證明我們的確這么做了。

最后一點，可信設置數據庫的大小會隨著協議證明范圍線性增長，目前PoC的數據庫只支持0~1048575的整數范圍，因為我希望從github上下載我們的PoC不會成為一件頭疼事；完整版會支持更大范圍的整數。

為什么AZTEC協議如此重要？

我當然會說這很重要，我是你所能知道對這個問題最有主觀偏見的人！以下是為什么我認為AZTEC協議是規則的開創者：AZTEC協議可以創建通用的私密數字資產。目前我們選擇從DAI開始，但以后只需單擊某個按鈕，AZTEC協議就可以應用于任何ERC20代幣；它還可以構建無需任何ERC20代幣作為等價物的私密資產，不需要額外的加密體系，也無需額外的可信設置過程。這也是史無前例的，AZTEC協議能夠在不犧牲隱私的情況下，享有公共區塊鏈的不可逆和去中心化優勢。

AZTEC零知識證明在擴展性方面也非常高效，完全在硬件錢包的承載能力范圍內。能夠直接從硬件錢包發布私密交易，并且從不暴露敏感私鑰，這真的令人非常興奮！

AZTEC協議的未來？

與我們的智能合約驗證和技術白皮書內容最立即相關的，是發布AZTEC證明構造API。同時我們還有幾個關于AZTEC協議的擴展工作要做，完整的未來愿景會在2019年上半年發布。其中包含幾個重要的目標：

私密的去中心化交易所——使用者能夠在完全保密的情況下交易不同的AZTEC資產，任何交易數量和價格都無法從交易過程中獲取。去中心化交易所使用了中繼者模式和預想的AZTECDeX零知識證明實現上述功能。

私密的加權投票——在很大范圍的金融應用中，保障投票者隱私的機制至關重要，而AZTEC協議的有效范圍證明使其成為可能。

匿名身份共享方案——在許多進行承諾和KYC的場景下，無需透露身份便能證明你屬于某個團體，有很重要的應用價值；AZTEC代幣標準能夠支持這樣的身份系統。

結合以上擴展功能，AZTEC協議能提供開發者需要的工具來創建下一代去中心化金融服務，重新構建具有絕對隱私且私密化治理的數字資產。

為了實現這個愿景，我們將開源我們的技術——如果你想要在以太坊上創建具備私密性的資產，AZTEC協議提供智能合約、資源、工具，使得一切再簡單不過了。

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