从技术发展和演变的角度漫谈隐私交易相关的技术实现方案的发展情况。
你愿意公开你的钱包地址并且让所有人都知道你有多少钱吗？你愿意让所有人知道你的投资偏好、每笔支出吗？我想很多人是不愿意的。要实现这些数据的隐私保护，就需要用隐私协议。市场上一直有以隐私为卖点的数字货币，包括DASH、XMR、Zcash、Grin、Rose、FRA、PHA、SCRT等，加密行业发展的十几年中，隐私板块一直都占有一席之地。如果进一步将隐私赛道进行细分，可分为隐私计算网络、隐私交易协议、隐私应用、隐私币等四类。其中隐私币发展最早，隐私应用中的Tornado目前被采用较广，隐私交易协议和隐私计算网络目前最受关注。
本文篇幅有限，只从技术发展和演变的角度漫谈隐私交易相关的技术实现方案的发展情况。
四类实现隐私交易的技术方案
一、CoinJionCoinJoin：CoinJoin是一种混币机制，从不同的发送方那里获取代币，并将它们组合成一笔交易。第三方将代币打包发送给接收方。在用户端，每个接收方都会在一个从未使用过的地址中获得他/她的代币。以此来降低特定交易被追踪的可能性。DASH币是采用CoinJion技术实现隐私交易的典型案例。DASH币诞生于2014年，并非以隐私为唯一目的，而是将隐私交易作为提供给用户的一种选择，用户可以选择采用PrivateSend功能来进行隐私交易，也可以选择正常交易。在机制方面，DASH网络通过更高的奖励收益，鼓励矿工充当主节点，每个主节点矿工都有1000个DASH币作为缓冲资金。每个发起交易的用户都可以使用这些缓冲资金，从而达到“混币”的效果。由于混币的存在，交易信息被打乱，难以追踪，从而达到隐私保护的效果。二、隐匿地址+环签名隐匿地址：创建隐匿地址意味着每次接收加密货币时都会创建一个新地址。它确保外部各方无法将支付的地址与永久钱包地址联系起来。环签名：区块链交易需要数字签名来验证签名人是发送方，因为每个用户的签名都是唯一的，所以当用户签名时就不难追溯到与签名人所进行的交易。环签名策略是将签名与其他环成员的签名结合在一起：环成员签名的数量越多，直接将签名人与其交易联系起来就越困难。门罗币XMR是采用隐匿地址+环签名的组合模式实现隐私保护。门罗币并非选择性隐私，而是完全隐私。门罗币为每个钱包所有者提供一个新的私有视图密钥、收件人地址和一个私有消费密钥。而且XMR挖矿用一般电脑CPU即可完成，不需要专业矿机，这一定程度上让XMR更加去中心化。门罗币为了进一步提高隐私保护的有效性，发展过程中还进行了多次技术升级。为了将交易金额隐藏，RING-CT应运而生；使用了RING-CT后，门罗区块链的隐私性能获得提高，但可扩展性方面有所牺牲，故而在后来又引入了Bulletproofs这种零知识证明协议，它提高了XMR的交易规模、减少了80%的验证时间。三、MimblewimbleMimblewimble这个词来源于《哈利波特》中的咒语“混淆咒”，主要有Grin和Beam两个项目使用了这个隐私协议。Mimblewimble所用技术包括了Confidential?Transaction、CoinJoin和Cut-through。Mimblewimble协议是在匿名性和可扩展性之间找Tradeoff的方案，这是一个为基于output模型的公有账本提供加密货币隐私性的设计方案，并不涉及共识层，所以可用在几乎任何共识规则上。最初提出Mimblewimble的目的是为了给比特币提供隐私性。使用该技术后，可以让账户归属、交易关联和交易金额隐藏起来；还可以“洗币”，在比特币中有些币会被标记为“赃款”，很多机构会拒绝接收这些币，通过MimbleWimble技术可以实现洗币效果。四、零知识证明类零知识证明的位置，证明他确实掌握咒语。这个过程阿里巴巴没有直接透露咒语是什么，但是能够使大盗相信某个论断是真实的。
清华大学互联网产业研究院召开研讨会总结区块链将会深度应用于乡村振兴:11月9日消息，区块链赋能乡村振兴闭门研讨会近日在清华大学互联网产业研究院召开，共40余位来自政府、高校等相关行业的专家学者和企业家代表探讨后认为未来区块链将会更深度的应用于乡村振兴。目前，清华大学互联网产业研究院产业区块链研究中心已在道地药材、畜牧业、种植业等行业进行了多种尝试和研究，帮助农业资产上链。[2021/11/9 6:41:04]
zk-SNARK
zk-SNARK的全称是"?Zero-Knowledge?Succinct?Non-InteractiveArgument?ofKnowledge"，中文名称为“零知识简洁的非交互知识论证”。zk-SNARK是以色列理工学院的Ben-Sasson等人在2014年的Zerocash论文中提出的，是目前应用最广泛的零知识证明类隐私技术，直接部署zk-SNARK算法的知名项目有Zcash、Loopring等。它允许人们证明自己拥有特定的信息，而无需透露信息的内容。zk-SNARK是一个将零知识证明机制转化成计算机程序语言的技术。基本逻辑如下图：
zk-SNARK具体实现了怎样的隐私呢？zk-SNARK实现了完全的隐私，不仅隐藏了交易双方的地址和交易的金额，而且连节点都不知道交易的内容。但zk-SNARK的缺点是它需要可信初始设置，这个设置无论怎样设置，终归有些潜在安全隐患。在zk-SNARK的基础上，为了提高隐私性的同时也兼顾交易容量和交易成本的优化，后面又衍生出了Bulletproofs、zk-STARK、Sonic、PLONK、Supersonic等新型零知识证明。
MXC抹茶与Solana生态达成深度合作，支持Solana生态发展:据官方消息，3月3日，MXC抹茶正式与Solana生态达成深度合作，支持其生态发展，MXC抹茶将支持Solana链上USDC-SPL充值与提现等操作，还将基于USDC交易上线资产，拓展全球用户。
Solana是一种单链委托权益证明协议，由高通、英特尔和Dropbox的前工程师创建，目前已达50,000TPS，单笔交易成本为0.00001美元。[2021/3/3 18:10:41]
Bulletproofs
相较于zk-SNARK，Bulletproofs不需要可信初始设置，但验证Bulletproofs比验证zk-SNARK证明更耗时，Bulletproofs被应用在了XMR项目中，以提高XMR的交易规模并减少其80%验证时间。
zk-STARK
zk-STARK的英文全程为Zero-KnowledgeScalableTransparentArgumentofKnowledge，“零知识可拓展的透明知识论证”。zk-STARK是由StarkWare研发的，使用新颖的密码学证明和现代带书来强制区块链上计算的完整性和隐私性，StarkEx采用了zk-STARK技术。zk-STARK允许区块链将计算转移到单个链下STARK证明者，然后使用链上STARK验证器验证这些计算的完整性。相较于zk-SNARK，zk-STARK被认为是一种更快、成本更低的技术实现，因为其计算量增加，但证明者和验证者之间的通信量保持不变，因此zk-STARK的整体数据量要远远小于zk-SNARK证明中的数据量。而且zk-STARK不需要初始可信设置，因为通过抗碰撞哈希函数，它们依赖于更简洁的加密技术。总体而言，zk-SNARK在完善和采用方面取得了重大进展，而zk-STARK则填补了zk-SNARK证明的许多缺陷而被认为是协议的改进版，但zk-STARK采取链下计算链上验证的方式，在安全性方面似乎不如zk-SNARK。
链上ChainUP WaaS联盟与VirgoCX达成深度战略合作:据官方消息，链上ChainUP WaaS联盟宣布与VirgoCX交易所达成深度战略合作，将为VirgoCX提供全方位的WaaS联盟服务，包含主链开发接入、主链技术维护、主链资产托管等，双方就区块链技术应用落地、区块链金融服务、资金安全等方面深度合作。
VirgoCX是加拿大Top5合规的数字资产交易平台，是加拿大金融交易和报告分析中心(FINTRAC)的持牌MSB机构。VirgoCX凭借其优质的流动性、一流的技术和经验、稳定的银行合作关系，持续安全顺畅地为用户提供数字资产交易及法币服务。
WaaS联盟作为企业专享的数字资产托管及金融服务平台，是链上ChainUP集团依托3年时间所服务的600多家企业客户技术服务经验，提供主链资产托管、节点服务、主链定制开发、热门币种一键接入、共管钱包、借贷理财等多种功能服务，联盟内部企业转账 0手续费、实时转帐，同时企业通过WaaS联盟提供的借贷、理财等多种金融服务可有效提升资金使用效率与沉淀资金价值。目前已有超过500家企业加入链上ChainUP WaaS联盟。[2021/1/6 16:32:49]
Sonic
伦敦大学的SarahMeiklejohn、爱丁堡大学的MarkulfKohlweiss和Zcash的SeanBowe提出了一种名为Sonic的零知识证明协议，Sonic是一种通用的SNARK，也就是说，只需要一个设置，它就可以验证任何可能。Sonic的出现，让零知识证明的演变向前迈出了一大步。不过Sonic的速度降低了，因为与非通用SNARK相比，Sonic的证明构建时间增加了约2个数量级，所以目前并没有知名隐私项目是采用Sonic技术方案。
缤果合约（BingoEx）与亿龙合约联盟达成深度战略合作:据官方消息，缤果合约（BingoEx）与亿龙合约联盟达成深度战略合作，并签约成为缤果合约（BingEx）大中华区合约运营商，将享有全球市场运营、渠道商招募及全方面业务拓展等权益。双方在合约市场展开全方位合作，将在用户扩展、社区合作、品牌宣传方面等进行合作，助力社区人员拥有最佳的合约体验、建立线上社区以及线下运营中心，共同赋能行业发展。据介绍，亿龙合约联盟成立于2019年，由亿龙社区、亿龙合约学院组成，是集区块链行业知识普及、社区高端资源共享、K线技术教学指导、每日行情解读的综合社区、聚集了互联网行业各种精英人才。
缤果合约（BingoEx）隶属于BingoEx Capital集团，2019年3月在美国注册成立。截至目前，累计注册用户已有42万以上，50名以上技术和金融安全团队，系统采用多重底层安全技术，已与多家区块链安全服务平台达成合作。缤果合约（BingoEx）已正式开启全球合伙人招募。[2020/7/2]
PLONK
PLONK是Aztec协议的CTOZacharyWilliamson、首席科学家ArielGabizon合作开发的高效通用zk-SNARK。ArielGabizon和ZacWilliamson在伦敦BinaryDistrict研讨会上的一次偶然会面中研发了PLONK。这是一种全新的高效通用zk-SNARK，PLONK只需要一个可信设置，所有程序都可以重复使用这个设置，这项技术还获得了Vitalik转发。PLONK有多快？在完全标准的硬件上，PLONK能够在23秒内通过超过100万个门的电路。这里没有服务器场或HPC集群——这些数据来自MicrosoftSurface平板电脑。以Aztec为例，简述基于PLONK的隐私协议Aztec的工作原理：首先，Aztec需要一个可信初始设置——IgnitionCRS。最初的时候Aztec在全球随机召集了200名参与者，分别获得IgnitionCRS。这200名参与者都会创造随机性——这是Aztec证明安全性的基础。然后，Aztec常规的隐私交易可理解为一个UTXO。类似比特币的运作方式，但Aztec的区别在于交易需要加密。所以，以太坊会验证这个UTXO是否正确——即检查60+40=75+25。具体怎么检查呢？先检查input?note?=?output?note；为了防止环绕攻击，又设置了RangeProof，所以Aztec改为部署集合成员证明——交易要想获得Aztec密码引擎的批准，用户需要证明它们形成了来自Codex的输出注释。这一系列之后，才能成功验证UTXO正确与否。Aztec要实现的隐私，包括三个方面：一是数据隐私，Aztec可以将交易金额进行加密隐藏；二是用户隐私，观看网络的人无法再确定发件人和收件人ID；三是代码隐私，可以将使用了AztecSDK的dApp的智能合约代码也隐私化。其中第一项已经实现，后两项尚未实现。
分析 | 5月17日Bitstamp大跌的深度分析:据TokenGazer分析：在5月17日，BTCUSD在Bistamp价格从7375到6178的整个下跌过程中，并未有超大额主动卖单一次性吃掉买单深度，而是一笔3700+比特币的卖单挂单不断的价格下移，直到撮合完成全部交易。从挂单的调整模式来看，可能是自动交易程序出现问题。
在随后的修复行情中，Bitstamp出现高达500美金的买卖价差，成交订单在买方卖方呈现出各自阶梯状分布，猜测可能在此时间段内Bitstamp无法大规模正常执行限价单，只有市价单可以成交。TokenGazer认为：Bitstamp出现这样的交易异常令人遗憾，一方面交易者需要在头寸方面，对极端行情和时间做出充分准备；另一方面整个行业在基础设施方面，仍旧需要进一步完善。[2019/5/29]
SuperSonic
SuperSonic技术结合了Sonic和DARK证明，是个无需可信设置的短证明，100万逻辑门的前提下可以将证明大小压缩到10-20KB，甚至还有优化空间，该技术首次被应用在金融公链Findora上。零知识证明系列技术方案在验证证明大小、验证速度、是否需要可信设置和应用案例方面的对比如下表：
总体而言，这些高效通用SNARK的出现，允许通过最多一个MPC设置实现Web3的隐私和扩展，使得我们能够在所有用户设备上生成隐私交易，也可以在公共网络上有效地执行这些隐私交易。从而大大推动了隐私领域的发展步伐。隐私技术未来趋势
当前阶段隐私交易使用率还较低，随着技术更迭有望获得提高
隐私交易使用率较低主要有三个原因：一是技术门槛过高，早期的隐私交易对大多数普通用户而言使用体验不友好，尽管Zcash、XMR之类的隐私币已经存在多年，但绝大多数普通人都没真正用过它们；二是隐私交易的需求还没有被普及，以前谈起隐私交易，大家潜意识里都认为只有见不得光的一些交易才需要隐私交易，人们对于隐藏自己在链上的交易、转账/支付等行为及金额的意识还比较弱，随着DeFi等链上交易的爆发，人们对链上交易的隐私保护的意识正在觉醒；三是早期的隐私协议并没有提供用户真正想要使用的货币，比如ETH、USDC、DAI主流链上资产等，普通用户为了保持隐私而特意去选择使用隐私币的概率不高。
主流区块链部署隐私功能，或许是隐私领域发展的最终趋势
隐私币作为一个独立的存在，可能不会再受到追捧和欢迎，尤其是经过前面几年各国监管的围追堵截。例如，受FATF规则影响，2019年时CoinbaseUK下架了Zcash，而OKEx韩国则下架了Monero、Dash、Zcash、ZCache、Horizon和SuperBitcoin等六种加密货币。但隐私交易这个需求是真实存在的，而且一直会有这个需求，有需求就有市场。根据近期行业内最受关注的隐私项目类型来看，在比特币、以太坊、Polkadot等为代表的主流区块链中纳入隐私保护功能的方式可能会成为一种趋势。在比特币交易中使用Coinjion技术，这是目前使用较广泛的用于隐藏交易信息的混币器服务，Mixers是通过第三方将比特币发币方地址和收币方地址的联系打乱从而隐藏交易信息的一种服务。在以太坊上关注度最高的隐私解决方案是零知识证明系列。Vitalik曾讲过“零知识证明是最强大的隐私解决方案，尽管技术实现难度最高，但在保护在以太坊网络的隐私性和安全性上，效果最佳。”而零知识证明类隐私解决方案中，较受推崇的当属Aztec的PLONK技术。在Polkadot生态也有一个较受关注的隐私交易项目——MantaNetwork。它是由P0xeidenLabs构建的zk-SNARK类型的隐私协议，MantaNetwork部署在Polkadot，其测试网Calamari则部署于Kusama，据该项目官网规划，未来还计划在Avalanche、Near等公链部署相应隐私协议。MantaNetwork计划推出一个多资产去中心化匿名支付协议MantaPay，以及一个由zk-SNARK提供支持的AMM机制的去中心化交易协议MantaSwap。总而言之，隐私交易是个真实存在的市场需求，这个赛道的发展值得持续关注。随着链上交易的数量和资金量的增长，这部分市场需求也会相应增长。
作者：IOBCCapital
来源：DeFi之道
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