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Raze:基于波卡生態的跨鏈隱私層_LLE

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DeFi興起之前人們就意識到了隱私的重要性,由此產生了Zcash、Dash、Monero等隱私代幣。但人們逐漸發現隱私代幣仍然無法解決多數隱私問題。隱私更像是鏈上的一種功能。在DeFi中,人們更多使用的是ETH、ERC20等代幣,人們使用它們進行交易、借貸、理財、挖礦、參與NFT拍賣等,這些操作幾乎沒有任何隱私,哪個地址有多少余額,參與了哪個協議的挖礦,在哪個DEX兌換了什么代幣,進行了多少轉賬,都是透明的。再加上Chainalysis這樣的區塊鏈分析公司,人們基本上是沒有隱私的。藍狐筆記之前也提到過多次。

隨著DeFi的進一步發展,隱私的需求只會增大。不過,現有的一些解決方案中,也存在一些問題。例如將zk-SNARKs算法應用到協議中,但其證明生成的計算成本過高,證明大小過大,效率低,造成gas費用高、驗證時間長等問題,這在實際落地時會產生一些障礙。此外,有些隱私解決方案,還存在可信設置問題,無法實現完全的去中心化。

加密隱私落地方案一直跌代和前進。我們也關注到了Raze網絡在加密隱私方面的落地探索。它是基于波卡的加密隱私層,可以實現跨鏈隱私。

Raze是基于波卡的跨鏈隱私層

Raze網絡使用Substrate框架搭建而成,是部署在波卡上的隱私鏈,可以為整個波卡生態的DeFi用戶提供隱私服務。Raze網絡實現其隱私的核心在于集成并優化了開源隱私協議Zether的Σ-Bullets隱私算法,在此基礎上,它融合了ShrubsMerkleTree算法,從而推出其自身的Σ-Bullets隱私算法。

Raze之所以推出其自身的Σ-Bullets算法,原因是為了解決加密隱私落地的問題。Zether協議是為以太坊智能合約平臺提供服務的隱私協議,它推出了Σ-Bullets協議,兼具Bulletproof和Σ協議的功能,可以創造隱私賬戶系統,同時無須可信第三方設置。

Zether協議有很多優點,不過依然沒有解決生成證明成本高的問題,這讓隱私的大規模擴展變得困難。因此,Raze網絡的解決方案是,在Zether協議的基礎上,它集成ShrubsMerkleTree算法,從而減少證明的大小以及驗證時間。

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也就是說,Raze網絡將ShrubsMerkleTree和Zether的Σ-Bullets結合起來,推出其更具可擴展性的Σ-Bullets隱私算法,進而實現其跨鏈的加密隱私層服務。

Raze在DeFi隱私賽道中的卡位

Raze在波卡生態中的卡位

Raze是基于波卡Substrate框架開發的公鏈,因此天然有機會為波卡DeFi生態提供隱私保護。波卡生態上目前有Manta網絡,不過它的隱私保護主要聚焦于DEX領域。而Raze則致力于為波卡生態的所有項目提供隱私保護服務。

Raze生態中,計劃推出DEX、借貸、理財、跨鏈橋以及隱私標準和通用解決方案RazeVM。其中,RazeSwap是Raze隱私生態系統的關鍵。它可以實現所有基于Raze網絡發行的隱私代幣的交易。

RazeLending為Raze生態上的隱私代幣提供借貸服務,可以通過將其隱私幣存入借貸合約賺取收益,也可以通過RazeLending借入代幣,生成代幣或套利等。

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除了波卡之外,Raze還試圖提供跨鏈的隱私保護。Raze網絡借鑒了Zether協議,而Zether框架是基于以太坊賬戶模型設計的,它有助于在波卡生態系統中實現ERC20代幣的跨鏈隱私交易。如果Raze實現資產隱私跨鏈,則有利于將以太坊生態資產引入到波卡生態,利于提升波卡生態的流動性。

Raze的隱私技術選擇

在隱私技術解決方案中,一些方案并不要求可信設置;也有一些方案是基于TEE可信計算環境,它們主要聚焦于數據隱私計算領域。此外還有一些其他受關注的匿名算法,如Nucyper的UmbralPRE算法和Tornado的混幣挖礦算法等。

那么,Raze有什么自身的特色?Raze采用自身的Σ-Bullets算法,其加密證明機制基于開源的Zether協議,并融合了ShrubsMerkleTree算法以及EIGamal加密算法,以降低證明大小,加快驗證速度。此外,它還通過NPoS的共識機制減少gas成本。通過這些隱私和區塊鏈技術的選擇,可以實現無須可信設置、可以服務于DeFi生態、可以支持任何智能合約鏈,同時還具有隱私落地的可擴展性。

Raze的路徑所指

最后,Raze從其目標來看,它試圖成為加密跨鏈的隱私層,不僅服務波卡DeFi生態,還通過跨鏈服務于以太坊上的DEX、借貸、理財、衍生品等DeFi產品,其RazeVM有機會一鍵部署到以太坊、波卡、Cosmos、HECO、BSC等公鏈,最終來說,Raze目標是構建高效、通用、跨鏈隱私代幣生態系統。

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Raze的隱私算法

剛才我們提到了Raze的隱私算法是其加密隱私落地探索的關鍵。那么,具體來說,如何理解其隱私算法?這里有幾個關鍵部分:ShrubsMerkleTree、Σ-Bullets證明、ElGamal加密算法。Raze網絡將這三點結合起來,從而推出自身的Σ-Bullets隱私算法。

ShrubsMerkleTree

ShrubsMerkleTree算法主要用來優化證明大小,這也是為了解決Zether的Σ-Bullets算法的效率問題。ShrubsMerkleTree是MerkleTree的變體。在這顆樹上,葉子節點增加后,并不要求存儲更新,這與傳統的MerkleTree不同。傳統的MerkleTree需要更新存儲,更新會導致巨大的gas費用。這讓Zether協議較難實現高效的隱私和匿名。

根據Raze網絡的資料,Raze的ShrubsMerkleTree不只是使用根節點來“代表”整棵樹,它使用一系列節點來“代表”整棵樹,所有葉子節點可以“索引”相應的節點。在ShrubsMerkleTree,當增加一個葉子節點,需要更新距離葉子節點最近的sub-tree的根。假設ShrubsMerkleTree高度為H,一共H+1個節點來代表整棵樹,這些節點成為Shrub節點。當插入一個新的葉子節點,通過轉向新的節點或重新計算其哈希值,只有一個Shrub節點需要更新。通過這種簡化方式,ShrubsMerkleTree可以降低數據存儲,并提升效率。

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Σ-Bullets證明

Bulletproofs計算承諾的線性組合,其利用了Pedersen承諾的同態性。而Σ-Bullets在于取代這個線性組合,轉而使用Σ協議。Σ協議確保編碼值的線性組合等于一些公共值,以實現高效。

ElGamal加密算法

Raze采用ElGamal加密算法來加密用戶賬戶余額和交易。ElGamal加密算法圍繞三個部分:密鑰生成、加密和解密。

要理解Raze首先要理解其網絡中的角色

首先是驗證者。驗證者是負責運行Raze鏈的節點,進行區塊生產和打包交易。還有提名者,提名者可以將其代幣委托給驗證者,目的是賺取質押收益。

其次是隱私代幣的挖礦者。這些挖礦者通過RazeBridge生成隱私代幣。挖礦者為了生成隱私代幣,需要支付RAZE代幣作為費用。為了實現隱私代幣的流動性,還需要有隱私代幣的流動性提供者,他們為RazeSwap上的隱私幣提供流動性。LP提供者可以賺取交易費用。當然,還有普通用戶群體,他們是隱私代幣交易者,交易者通過RazeSwap交易不同的隱私代幣。

最后還有VaultKeeper。他們是一群負責跨鏈代幣兌換的特殊驗證者,主要運行多方門限簽名算法,以及處理跟跨鏈隱私代幣生成相關的交易和安全算法。為了確保安全,VaultKeeper需要質押RAZE代幣,這也是RAZE代幣的應用場景之一。

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Raze上的其他隱私或區塊鏈技術

Raze采用NPoS共識算法

Raze網絡基于Substrate框架構建,屬于波卡生態。Raze也采用了跟波卡一樣的NPoS的共識算法。其核心參與者包括驗證者和提名者。驗證者是負責區塊生成和交易確認的節點,提名者可以通過委托其RAZE代幣給驗證者獲得質押收益。這在上面也有提及。

由于是NPoS的機制,協議會給節點RAZE代幣的區塊獎勵。其區塊獎勵并非固定,會根據通脹率公式進行計算,也跟其代幣質押率相關。此外,區塊獎勵中的80%給予驗證者和提名者。20%給予Raze網絡的財庫,用于項目發展、開發者獎勵、鏈上治理和生態建設。財庫資金的使用必須通過社區治理的同意。

Raze賬戶

Raze賬戶用于在Raze網絡上進行隱私的交易。Raze賬戶通過公鑰和RAZE代幣創建。如果用戶將其隱私代幣換回原始代幣,數額會通過EIGamal算法加密,同時零知識會用于產生證明。所有交易會使用Raze的Σ-Bullets算法來證明不同方的余額。

隱私支付通道

用戶甚至還可以在Raze網絡上創建隱私的支付通道,關于支付通道的解決方案,目前加密領域已有實踐,如比特幣上的支付通道等。

Raze網絡上的支付通道是隱私交易,可以實現匿名的交易記錄,實現交易記錄和金額的隱私。如下圖所示:

Alice和Bob通過支付通道進行轉賬。首先Bob和Alice在Raze網絡開通賬戶。Bob將其代幣換成隱私代幣,并將這些隱私代幣鎖定在Raze網絡的隱私合約中。每次Bob向Alice發起轉賬,隱私合約就會解鎖Bob鎖定的隱私代幣,并將其轉給Alice的Raze賬戶。Alice無法知道Bob鎖定的金額。Raze支持雙向支付通道。

合約

Raze網絡的底層邏輯是基于基礎代幣生成隱私代幣,以1:1比率進行兌換。它有三種技術能力:生成、轉賬和贖回。

生成是將任何代幣轉換成為其匿名化的版本。比如ETH,轉換為隱私的rETH。轉賬時支持匿名代幣的轉賬,會隱藏發送人、接收人以及轉賬金額。贖回功能將匿名代幣換回原始代幣。

Raze的隱私跨鏈

除了上述功能之外,Raze還支持跨鏈的隱私。它有兩個額外的功能:鎖定和解鎖。鎖定模塊允許賬戶所有人鎖定賬戶,而解鎖模塊允許賬戶所有人解鎖賬戶。

用戶通過在客戶端運行“CreateLockTx”算法調用鎖定模塊,客戶端輸入密鑰和以太坊地址生成簽名以證明其為賬戶擁有者,然后授權賬戶鎖定。用戶也可以在客戶端運行CreateUnlockTx來解鎖模塊。

Raze構建跨鏈橋,將ERC20代幣映射到波卡鏈上,由此實現跨鏈的支付。

多方門限簽名機制用以保護跨鏈資產安全

Raze采用多方門限簽名機制來確保密鑰安全。在這種機制下,Vault合約地址中的跨鏈資產密鑰管理是Raze實現安全的重要部分。它將其密鑰分為N部分,將其分配給N個鎖定賬戶的管理節點,也即是VaultKeeper。每個節點持有一部分密鑰。只有當超過t的密鑰份額集中起來,管理密鑰才能恢復。任何賬戶的行為都需要至少t個參與者參與,以此確保賬戶的安全和可信。

跨鏈交易時,Vaultkeeper負責提供原始鏈賬戶和鎖定賬戶之間的交易證明。Vaultkeeper節點需要存入保證金。存入的質押保證金越多,其證明越有可能被采用。如果提供了錯誤證明,其保證金會被消減,其節點身份也會被取消。

在收到交易證明的共識之后,vaultkeeper負責在鎖定賬戶執行相應的操作,并在Raze網絡生成代幣。幾個Vaultkeeper共同計算其簽名份額,以形成對鎖定賬戶的完整簽名。有了完整簽名,他們即可操作鎖定賬戶。

RazeBridge

Raze橋是跨鏈橋,用于連接不同公鏈的代幣,如比特幣、以太坊、波卡、Heco、BSC、Raze網絡。通過Raze橋,BTC和ETH可以進入Raze網絡,通過隱私合約生成隱私代幣。換句話說,這些代幣可以在RazeSwap和Raze借貸上進行流通。Raze橋支持用戶用其Raze賬戶將其隱私代幣兌換回原來的初始代幣。也就是說,它是Raze網絡和外部公鏈之間的溝通橋梁。

Raze的代幣用途

Raze網絡的代幣是RAZE,一共有1.2億個,其中40%用于生態參與的獎勵。Raze代幣有哪些用途?

隱私保護

這是RAZE代幣最主要的用途之一,通過RAZE代幣,DeFi用戶可以進行各種DeFi活動,同時無須擔心其隱私的暴露。

參與治理

跟其他DeFi代幣一樣,RAZE也可以參與Raze網絡的DAO治理。RAZE代幣持有人可以通過持有RAZE發起提案,也可以對提案進行投票。

價值媒介

RAZE代幣在Raze網絡生態中可參與各種DEX、借貸、衍生品、RazeBridge等服務,在使用這些產品過程中,用戶需要使用RAZE支付相關的費用,如交易費用等;用戶在Raze網絡生成隱私幣,也需要使用RAZE代幣作為手續費用;部分比例的交易費用會以RAZE代幣方式進行銷毀。

生態激勵

為了引導出流動性,RAZE代幣用于區塊獎勵,同時也是參與生態的獎勵代幣,如使用Raze生態內產品或為隱私代幣提供流動性等;此外,用戶將其RAZE代幣委托給驗證者,可以產生質押收益。

在Raze網絡的代幣經濟中,也存在增發。不過其實際增發率也會跟生態發展相關。通過其通脹率公式看,它會給驗證者和提名者獎勵,以及給財庫獎勵,這是增發的部分,最大的增發上限為10%。但也存在縮減部分,比如對驗證者的消減會被銷毀、網絡中產生的交易費用中大部分會被銷毀、以及系統的回購和銷毀。如果Raze網絡規模足夠大,那么交易費用、懲罰消減的費用,以及系統費用的回購,也可以減少其通脹,在達到一定規模時,甚至可能實現通縮。

參與資格門檻

成為驗證者需要質押RAZE代幣;成為VaultKeeper,也需要質押RAZE代幣。

RAZE代幣的價值捕獲

首先,RAZE代幣可以捕獲Raze網絡的費用。上面我們也提到,RAZE代幣是Raze網絡的價值媒介,是支付代幣。在Raze鏈上的交易費用使用RAZE代幣支付,同時70%的鏈上費用收益計劃用來購買并銷毀RAZE代幣,這會降低RAZE的通脹率。換言之,Raze生態發展規模越大,RAZE可以捕獲的費用就越多,反之亦然。

其次,Raze生態的質押也會鎖定一部分RAZE代幣。比如要成為Raze網絡的VaultKeeper,需要質押RAZE代幣;如要發起鏈上的提案,社區用戶需要質押一定的RAZE代幣。這些都會減少RAZE代幣的流通量,利于其價值的提升。

結語

加密隱私層的探索一直在前進,為了實現落地和可擴展,必須極大降低隱私的鏈上成本,降低生成證明的大小,提高效率。隨著更多解決方案的落地,加密隱私的需求在未來會變得越來越容易滿足。

Raze是跨鏈的加密隱私層,試圖實現更低成本的隱私,實現隱私落地的可擴展。除了其Σ-Bullets隱私算法的探索之外,還有就是Raze基于波卡Substrate框架開發,基于NPoS共識機制,利于降低交易成本,也可實現跨鏈的隱私。

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