曲速未來 消息：如何通過預編譯智能合約實現隱私協議,保護鏈上資產隱私_ETH

區塊鏈安全咨詢公司?曲速未來?表示：日前，Qtum核心開發工程師Shannon發布了隱私資產技術提案QIP-19。該提案想通過預編譯智能合約實現隱私協議，以此來實現在Qtum網絡上發行帶有隱私保護的資產和Token。

鏈上資產

ColoredCoin

比特幣發展早期，開發者們一直探索如何在比特幣的交易中存儲特定的數據。直到2013年0.9.0版本的發布，比特幣腳本中增加了OP_RETURN這一新的opcode。OP_RETURN允許在比特幣的輸出腳本中記錄最多80byte的數據。之后，使用了OP_RETURN的交易數量快速上升。

基于OP_RETURN誕生了一系列協議。這些協議利用了區塊鏈上信息公開且不可變的特性，將應用的數據以特定的格式存儲在OP_RETURN中，從而構建了各種各樣的應用。其中的一類協議，例如OpenAssets、OmniLayer，允許用戶在比特幣的區塊鏈上創建新的資產，資產的發行、轉賬等數據存儲在OP_RETURN中。以OmniLayer為例，支持的數據類型如下：

消息人士：泰國新任總理將兼任財政部長職務:金色財經報道，泰國為泰黨消息人士表示，泰國新任總理Srettha將兼任財政部長職務。

此前報道，房地產開發商Sansiri的首席執行官SretthaThavisin被任命為泰國下一任總理，該公司積極參與該國的數字資產領域。并且Srettha承諾如果當選總理將向16歲及以上公民每人發放1萬泰銖（約300美元）的數字貨幣。[2023/8/25 10:02:54]

由此，大量的比特幣鏈上資產出現。其中大多數資產會與真實世界中的一種資產進行錨定，例如黃金、鉆石等。這類資產又被稱作ColoredCoin。至今，我們最為熟悉的一種ColoredCoin是USDT，它以美元作為錨定，出現在大多數的數字貨幣交易所中。

在比特幣區塊鏈上發行資產有著很多優勢。其中最為重要的一點是，發行方可以借助比特幣本身的安全性和易用性來維護資產，而不需要自己進行區塊鏈系統的開發。

ERC-20和ERC-721

Arbitrum將激活One和Nova上的賬戶抽象端點支持:7月17日消息，據Tally顯示，關于在ArbitrumOne與Nova上激活對賬戶抽象端點支持的AIP-2提案已通過，投票支持率為99.95%，目前正等待執行。該提案稱，以太坊研究者提出一種新的RPC端點eth_sendRawTransactionConditional，使L2定序器適應ERC-4337捆綁器（bundlers）的特定需求。OffchainLabs通過開發、測試與整合必要的調整來支持Arbitrum定序器端點到Nitrov.2.0.14中，該版本現已在Arbitrum測試網上允許。該AIP建議ArbitrumDAO在ArbitrumOne與Nova主網上激活對此端點的支持。[2023/7/17 10:59:02]

以太坊最大的創新在于智能合約。通過智能合約，可以更為靈活地構建鏈上去中心化應用，即DApp。智能合約也常被用來構建鏈上資產。為了規范以太坊上資產的接口形式，社區提出了ERC-20標準。

以太坊信標鏈質押總量突破2300萬枚ETH:金色財經報道，據 Dune Analytics 數據顯示，以太坊信標鏈質押總量達 23,162,432 枚 ETH，質押 ETH 占 ETH 總供應量的 19.45%。其中，流動性質押協議 Lido 的質押份額達 31.81%。此外，自上海升級后凈流入逾 383 萬枚 ETH。[2023/6/23 21:56:20]

ERC-20定義了一種基于以太坊智能合約的token資產標準。標準提供了基本的token轉賬以及授權的功能，從而讓第三方，包括錢包、交易所，可以復用同樣的接口處理不同的token。我們熟悉的USDT也在以太坊上有ERC-20的實現。ERC-20的具體接口如下：

隨著以太坊上DApp的多樣化，token資產已經不能滿足需求。隨著CryptoKitties等收藏型DApp的出現，社區又提出了ERC-721標準。ERC-721提出了NTF的概念，表示一種互相之間有區別的資產，例如房產、藝術品甚至虛擬的卡片等。鏈上資產從單純的貨幣擴展到了更為廣闊的資產概念中。

英國和歐盟在加密監管規則上產生分歧:金色財經報道，英國和歐盟在加密監管規則上產生分歧，英國財政部經濟大臣理查德·富勒 (Richard Fuller) 表示，英國在金融服務方面希望有一個更靈活的系統，因此會與歐盟的加密貨幣監管方法“區分開來”，英國金融行為監管局 (FCA) 會迅速有效地制定當時正確的規則手冊。目前英國金融服務和市場法案 (FSMB)對加密資產的定義相當寬泛，也保留了財政部修改該定義的權力，但歐盟加密資產市場 (MiCA) 則是一個專門的法律工具，而且對不同加密資產進行了詳細分類。（pymnts）[2022/12/30 22:17:13]

隱私問題

在鏈上資產廣泛應用的同時，隱私問題也逐漸暴露出來。資產的余額、轉賬等信息都以公開的方式永久記錄在區塊鏈上，限制了鏈上資產的進一步商業化應用。以USDT為例，其發行、銷毀和轉賬，通常都會被第三方監控且解讀。如果使用USDT給他人轉賬，自己賬戶下的余額就會暴露給對方，這在一些商業場景下是令人難以接受的。

美國參議員：我對比特幣感興趣的原因之一是擔心美元貶值:金色財經報道，BitcoinMagazine發推稱，美國參議員CynthiaLummis說：“我對比特幣感興趣的其中一個原因是我擔心美元一直在貶值。它是一種美國需要培育的資產。”[2022/8/29 12:54:22]

隱私資產

為了解決鏈上資產的隱私性，許多解決方案被提出。

UTXO上的解決方案

BlockStream率先在2017年提出了一種UTXO上的隱私資產實現方案，并且應用在了Elements項目中。該方案用PedersenCommitment代替了原本的交易金額：commitment=xGa(HrG)

其中a是交易金額。G和H是橢圓曲線上的生成點。G是常量。H表示資產類型，對于不同的隱私資產取不同的值。x和r稱作BlindingFactor。它們在每個UTXO中都會隨機選擇不同的值，分別用于進一步隱藏交易金額和資產類型。

在資產的創建、交易和銷毀過程中，還需要引入一些證明，來證明隱藏的交易金額和資產類型取值合理。用于交易金額的證明稱作RangeProof，證明了其數值是一個正數。用于資產類型的證明稱作SurjectionProof，用于證明其取值屬于一個特定的集合。

在Elements項目中，這一方案應用在了比特幣的系統中，未來也計劃用于MimbleWimble的系統中，例如Grin、Beam。它們的區別是：

1.基于比特幣的實現，交易是Non-interactive的，即交易接收方不需要在線以完成交易。基于MimbleWimble的實現則相反。

2.基于比特幣的實現，沒有隱藏交易雙方的地址。基于MimbleWimble的實現則隱藏了。

BlockStream提出的這種解決方案的優點是具有極強的隱私性。交易的地址、金額和資產類型都可以在區塊鏈上進行隱藏，只有UTXO的所有者才能知道。但缺點也很明顯：

1.系統改動較大。必須通過一條新的區塊鏈或是對已有區塊鏈進行硬分叉來實現。

2.沒有智能合約。在這個解決方案上無法再加入智能合約的功能，因此無法對隱私資產的邏輯進行自定義編程，也無法創建基于隱私資產的鏈上應用。只能通過一種叫做ScriptlessScript的方案來實現一些簡單的交易邏輯。

智能合約上的解決方案

為了解決這些問題，許多基于智能合約的隱私資產解決方案被提出，包括AZTEC、Zether、AnonymousZether、PGC、Nightfall等。它們都是在智能合約上實現了隱私交易的功能，所以可以用于隱私資產、投票、拍賣等多種場景中。它們之間的對比如下：

基于智能合約的隱私資產的優點是：

1.可編程性。可以通過智能合約修改資產的發行、銷毀、轉賬、交易、鎖定等邏輯，賦予隱私資產更多的功能和屬性。

2.互操作性。隱私資產可以和其他代幣、拍賣、投票、質押等合約進行交互，給予隱私資產更多的應用。

這些解決方案的實現，得益于以太坊上BN-128橢圓曲線相關的預編譯合約功能。BN-128是一條pairing-friendly的橢圓曲線，之前主要用在zk-SNARK中。以太坊通過EIP-196、EIP-197，增加了3個預編譯合約，分別實現了BN-128上的加法、標量乘法和pairingcheck。這些預編譯合約很大程度地減少了通過智能合約進行橢圓曲線計算的gas消耗，讓基于合約的隱私解決方案得以實現。

然而，以太坊對每個block的gas有一個總量限制，其值大概在8M，可以從etherscan查看具體取值。對比上文中的表格可以發現，這些解決方案的gas都十分接近block的gas限制，所以難以運行在以太坊上。EIP-1108提議降低bn128預編譯合約的gas，EIP-1109則提議降低所有預編譯合約的gas。但這些EIP都需要通過硬分叉才能應用在以太坊中，因此需要很長一段時間才能實現。

Qtum和隱私資產

Qtum上的智能合約基于了以太坊的EVM。在即將進行的硬分叉中，Qtum將對虛擬機進行升級以支持BN-128橢圓曲線相關的預編譯合約。因此上述基于智能合約的隱私資產解決方案都能直接應用于Qtum。

另外，Qtum對于每個block的gas限制是40M，遠高于以太坊。這一限制還可通過Qtum的DGP進一步在線修改。因此隱私資產在Qtum上運行時不需要再考慮gas過高的問題。

區塊鏈安全咨詢公司?曲速未來?表示：如QIP-19所計劃，后續可以通過增加預編譯合約，讓更多的隱私資產方案能夠運行在Qtum上。比如，可以增加secp256k1橢圓曲線的預編譯合約，從而優化Zether、AnonymousZether和PGC這3個方案的性能。又比如，可以增加Schnorr簽名、Bulletproofs的預編譯合約，從而讓MimbleWimble以合約的方式運行在Qtum上。

本文內容由曲速未來(WarpFuture.com)安全咨詢公司整理編譯，轉載請注明。曲速未來提供包括主鏈安全、交易所安全、交易所錢包安全、DAPP開發安全、智能合約開發安全等相關區塊鏈安全咨詢服務。

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