科普：匿名幣的關鍵，環簽名技術有什么特點？_數字貨幣

來源：區塊鏈藍海作者：淘氣包

2019年5月，交易所幣安遭受到了“大規模安全漏洞”的影響，價值超4000萬美元的加密貨幣被盜。盡管當時的情況對市場影響并不嚴重，但是，值得我們思考的是，區塊鏈技術不是解決數據安全的嗎？為什么近年來，從門頭溝事件后，還是頻繁出現黑客攻擊事件？

門頭溝事件后，以太坊也出現過安全漏洞，圈內大的小的交易所都存在被攻擊的可能性，然而，這些不斷出現被攻擊事件，讓人們一度懷疑，所謂解決互聯網“信任危機”的區塊鏈技術究竟有沒有應用價值？

截至目前，這項處于風口浪尖的新技術，發展長達十年之久，正處于區塊鏈3.0應用落地的關鍵階段，卻仍然沒有得到廣泛應用，最主要原因在于這項技術是如何解決數據安全問題，沒有得到更好的解決。

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

隨著《反貪風暴3》的熱播，匿名幣的概念，出現在了我們的生活中。這部電影的劇情也真實反應了數字貨幣的特性，比如比特幣并不是完全匿名的，由于賬本是分布式，完全公開透明的，交易之間也存在輸出的關系，所以每個地址都是能夠追蹤的，并獲取到用戶的隱私。在該劇中，古天樂所飾演的角色，通過門羅幣卻沒有被追蹤到，因為門羅幣屬于匿名幣，與比特幣不同的是，它所采用的密碼學原理不同。

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

今天我們就解析一下有關于匿名幣是采取什么樣的方式來解決數據安全的問題？

一、什么是環簽名？

數字貨幣最常見的一種簽名方式是多重簽名，等同于現實生活中，公司內部的決定需要每個部門進行確認簽名，這樣理解起來更直觀。多重簽名也會涉及到一些問題，比如這個簽名過程中有人故意對其數據造假。

金色財經獨家分析 監管機構、媒體、業界提示詐騙風險 區塊鏈科普道阻且長:新華社今日發文表示，近來“區塊鏈”類詐騙案件頻發，不法分子以“投資虛擬貨幣周期短、收益高、風險低”為借口，騙取用戶信任并誘使其轉賬進行投資。無獨有偶，同日消息，騰訊手機管家安全專家也提醒此類風險，并從技術上提出防騙建議。在美國，監管機構警示加密貨幣欺詐現象普遍承諾高收益而不披露潛在風險。金色財經獨家分析，不法分子假借新技術之名進行詐騙，一方面是抓住民眾趨利的心理，一方面反映出區塊鏈科普的欠缺。區塊鏈是新興科技和底層技術并有改變社會生產關系的潛力，應該進行系統性的科普教育，當前，部分大學已經開始設置了區塊鏈課程，但對于普通民眾仍然有科普的需求，人們應該了解到系統和正確的知識，不僅要了解區塊鏈的好，也要明確局限和弊端，以在高收益的誘惑下，保持清醒客觀。[2018/4/11]

環簽名也是數字簽名的一種方案之一，是簡化的群簽名，與多重簽名不同的是，環簽名中只有環成員沒有管理者，也不需要環成員間的合作。簡單來解釋這個問題，就是環簽名所形成的群組里面，每個人都沒有數字身份，僅僅只能知道參與環簽名的人是這個組里面的人，卻不知道到底是組里的誰，這種簽名方式讓數字貨幣具有高度的匿名性，結合了去中心化和非信任的結合。

在匿名幣中所使用的正是環簽名的方法，我們用生活中的例子來解釋這個工作原理，環簽名總共分為三個步驟，第一步是生成密鑰，在這個群組中，雖然每個人的身份是模糊的，但是都有公鑰和私鑰，舉個例子來說，在一所學校里面，每個學生都有一把大門的鑰匙，除此之外，她們還有自己宿舍的鑰匙。

第二步是簽字確認的過程，宿管阿姨每周會對宿舍進行一個抽查，每次抽查的過程中，就會去找校領導領鑰匙或者找學生打開門，這個過程中，每名宿管阿姨是沒有私鑰的。抽查過程中，擁有公鑰和私鑰的學生并不知道是哪個宿管阿姨進行抽查的，更不知道她們是找的哪個領導要的鑰匙，換言之，宿管阿姨們不知道她們所使用的是誰的私鑰，是領導找學生要的，還是領導們自備的一把鑰匙。

第三步是簽名驗證。校領導根據宿管阿姨的抽查結果，可以知道她們已經完成了任務，但不知道她們的鑰匙具體是找誰去領的。除非這個過程中，有具體的負責人，否則就要逐個個的問清楚，才知道每名宿管阿姨的鑰匙是找的哪個學生或者哪個領導。

通過這個驗證過程，我們可以得出一個結論，那就是環簽名過程中，沒有真正的管理者，責任不是具體到個人。這與其他的簽名方式不同，比如公司裁員，先需要部門審批，部門審批后又要給人事部門審批，最后到公司頂層最終決定，這種所采用的簽名方式，有具體的負責人，就有可以追蹤的具體人，并沒有實現去中心化。

環簽名整個流程是自發組成、還具有匿名的特征，所以被稱之為環簽名。

二、環簽名如何解決數據安全問題？

關于環簽名解決數據安全問題，我們就要先提到環簽名的特點，主要是以下幾點：

1、無條件匿名性，一個真正的環簽名成員數是未知數N，就像上面所舉到的例子，不同的宿管阿姨都能成為環簽名中的一員，不論是新加入還是既往辭職的，因此，攻擊者就算獲取了所有可能簽名者的私鑰，也無法知道真正簽名者的概率極低。

2、不可偽造性。假設攻擊者獲得一個私鑰，想偽造下一個合法簽名的概率也不高，因為在環簽名過程中的，每個人的簽名驗證過程是不同的，簽名結果是相同的，在這種情況下，增加了造假的復雜性。

3、去中心化。正如上面所舉例說明的，這個簽名過程是自發形成的，沒有第三方或者管理者，對驗證者來說，簽名人是完全匿名的，被攻擊起來，也難以找到匿名的地址。

總結環簽名的特性來看，解決數據安全的方式有兩大優勢，一是提高被攻擊的難易程度；二是無從追蹤的數據來源。

總結：

數字資產之所以被追捧至今，主要是其變幻莫測的密碼學原理作為技術支持，每一種技術背后都是一把雙刃劍，假設匿名幣用于黑市交易的話，就會難以追蹤到其數據的來源，而常見的多重簽名，雖然也有劣勢，但是被廣泛應用，說明該技術日漸成熟，更適用于我們的生活中。

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