मोनरो में गोपनीय लेन-देन, या इसे कैसे स्थानांतरित किया जाए, यह ज्ञात नहीं है कि अज्ञात कहां है

हम मोनेरो ब्लॉकचेन डिवाइस पर अपना चक्र जारी रखते हैं, और आज का लेख रिंगेट प्रोटोकॉल (रिंग कॉन्फिडेंशियल ट्रांजैक्शंस) के लिए समर्पित होगा, जो गोपनीय लेनदेन और नए रिंग हस्ताक्षर प्रस्तुत करता है। दुर्भाग्य से, इंटरनेट पर बहुत कम जानकारी है कि यह कैसे काम करता है, और हमने इस अंतर को भरने की कोशिश की।



हम इस बारे में बात करेंगे कि इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके नेटवर्क कैसे हस्तांतरण की राशि को छुपाता है, हमने क्रिप्टोनोट के लिए क्लासिक रिंग हस्ताक्षरों से इनकार कर दिया और यह तकनीक आगे कैसे विकसित होगी।

चूँकि यह प्रोटोकॉल मोनेरो की सबसे जटिल तकनीकों में से एक है, अण्डाकार वक्रों पर क्रिप्टोग्राफी में इस ब्लॉकचेन और सतही ज्ञान के उपकरण के बारे में बुनियादी ज्ञान की आवश्यकता होगी (इस ज्ञान को ताज़ा करने के लिए, आप मल्टी-सिग्नेचर पर हमारे पिछले लेख के पहले अध्याय को पढ़ सकते हैं)।

रिंगेट प्रोटोकॉल

क्रिप्टोनोट मुद्राओं पर संभावित हमलों में से एक ब्लॉकचेन विश्लेषण है जो भेजे गए लेनदेन की मात्रा और समय के ज्ञान के आधार पर है। यह अनुमति देता है हमलावर के लिए ब्याज की आउटपुट के लिए खोज को काफी कम कर देता है। इस तरह के विश्लेषण से बचाने के लिए, मोनेरो ने एक बेनामी लेनदेन प्रोटोकॉल पेश किया, जो नेटवर्क पर हस्तांतरण की मात्रा को पूरी तरह से छुपाता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि मात्राओं को छिपाने का विचार नया नहीं है। इसका वर्णन करने वाले पहले लोगों में से एक अपने गोपनीय लेनदेन लेख में बिटकॉइन कोर डेवलपर ग्रेग मैक्सवेल था। रिंगटैक का वर्तमान कार्यान्वयन रिंग सिग्नेचर (उनके बिना) का उपयोग करने की संभावना के साथ इसका संशोधन है, और इसलिए इसका नाम मिला - रिंग गोपनीय लेनदेन।

अन्य बातों के अलावा, प्रोटोकॉल धूल आउटपुट के साथ समस्याओं से छुटकारा पाने में मदद करता है - एक छोटी राशि के लिए आउटपुट (आमतौर पर लेनदेन से परिवर्तन के रूप में प्राप्त), जिसने खुद की लागत से अधिक समस्याएं पैदा कीं।

जनवरी 2017 में, गोपनीय लेनदेन के वैकल्पिक उपयोग की अनुमति देते हुए, मोनो हार्ड कांटा नेटवर्क आयोजित किया गया था। और उस वर्ष के सितंबर में, संस्करण 6 हार्ड कांटा के साथ, इस तरह के लेनदेन नेटवर्क पर अनुमति देने वाले एकमात्र व्यक्ति बन गए।

रिंगटैक एक बार में कई तंत्रों का उपयोग करता है: बहुस्तरीय लिंक्ड स्पॉन्टेनियस बेनामी समूह हस्ताक्षर (इसके बाद एमएलएसएजी के रूप में संदर्भित), पेडर्सन प्रतिबद्धताओं, और रेंज प्रमाण (इस शब्द का रूसी में कोई स्थापित अनुवाद नहीं है)।

रिंगसीटी प्रोटोकॉल दो प्रकार के बेनामी लेनदेन का परिचय देता है: सरल और पूर्ण। पहला वॉलेट तब उत्पन्न होता है जब कोई लेनदेन एक से अधिक इनपुट का उपयोग करता है, दूसरा - विपरीत परिस्थिति में। वे लेनदेन राशियों के सत्यापन और MLSAG हस्ताक्षर द्वारा हस्ताक्षरित डेटा में भिन्न होते हैं (हम नीचे इस बारे में अधिक बात करेंगे)। इसके अलावा, पूर्ण प्रकार के लेनदेन को किसी भी संख्या में इनपुट के साथ उत्पन्न किया जा सकता है, कोई बुनियादी अंतर नहीं है। इस विषय पर "जीरो टू मोनरो" पुस्तक कहती है कि पूर्ण लेनदेन को एक इनपुट तक सीमित करने का निर्णय जल्दबाजी में किया गया था और भविष्य में बदल सकता है।

MLSAG हस्ताक्षर

याद रखें कि लेनदेन के हस्ताक्षरित इनपुट क्या हैं। प्रत्येक लेनदेन कुछ पैसे खर्च करता है और उत्पन्न करता है। लेनदेन आउटपुट (एक प्रत्यक्ष सादृश्य बैंकनोट्स) बनाकर फंड उत्पन्न किया जाता है, और एक लेनदेन जो खर्च होता है (आखिरकार, वास्तविक जीवन में हम बैंक नोट खर्च कर रहे हैं) एक इनपुट बन जाता है (ध्यान से, यहां भ्रमित होना बहुत आसान है)।

प्रवेश द्वार कई निकास को संदर्भित करता है, लेकिन केवल एक ही खर्च करता है, इस प्रकार अनुवाद के इतिहास का विश्लेषण करने के लिए "स्मोक स्क्रीन" बनाना मुश्किल है। यदि लेन-देन में एक से अधिक इनपुट हैं, तो ऐसी संरचना को मैट्रिक्स के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहां पंक्तियां इनपुट होती हैं और कॉलम आउटपुट बुनना होता है। नेटवर्क को यह साबित करने के लिए कि लेनदेन अपने आउटपुट (उनकी गुप्त कुंजियों को जानता है) खर्च करता है, इनपुट एक रिंग हस्ताक्षर के साथ हस्ताक्षरित होते हैं। इस तरह के हस्ताक्षर एक गारंटी देते हैं कि हस्ताक्षरकर्ता किसी भी कॉलम के सभी तत्वों से गुप्त कुंजी जानता था।

गोपनीय लेनदेन अब क्लासिक क्रिप्टोनोट रिंग हस्ताक्षरों का उपयोग नहीं करते हैं, उन्हें एमएलएसएजी द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, समान सिंगल-लेयर रिंग हस्ताक्षर का एक बहु-इनपुट संस्करण, एलएसएजी ।

उन्हें बहुस्तरीय कहा जाता है क्योंकि वे एक साथ कई इनपुट पर हस्ताक्षर करते हैं, जिनमें से प्रत्येक को कई अन्य लोगों के साथ मिलाया जाता है, अर्थात, एक मैट्रिक्स पर हस्ताक्षर किए जाते हैं, एक पंक्ति में नहीं। जैसा कि हम बाद में देखेंगे, यह हस्ताक्षर के आकार को बचाने में मदद करता है।

आइए देखें कि एक अंगूठी हस्ताक्षर कैसे बनता है, एक लेनदेन के उदाहरण का उपयोग करके जो 2 वास्तविक आउटपुट को खर्च करता है और ब्लॉकचेन से एम 1 - यादृच्छिक यादृच्छिक का उपयोग करता है। हमारे द्वारा खर्च किए जाने वाले आउटपुट की सार्वजनिक कुंजियों को अस्वीकार करें
, और क्रमशः उनके लिए प्रमुख चित्र:इस प्रकार, हमें 2 x मी मैट्रिक्स मिलता है। सबसे पहले, हमें आउटपुट की प्रत्येक जोड़ी के लिए तथाकथित चुनौतियों की गणना करने की आवश्यकता है:

हम उन आउटपुट के साथ गणना शुरू करते हैं जो हम उनकी सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करके खर्च करते हैं:और यादृच्छिक संख्यापरिणामस्वरूप, हमें मूल्य मिलते हैं:
जिसका उपयोग हम चुनौती की गणना करने के लिए करते हैं
आउटपुट की अगली जोड़ी (यह समझने में आसान बनाने के लिए कि हम कहां प्रतिस्थापित कर रहे हैं, हमने इन मूल्यों को विभिन्न रंगों में हाइलाइट किया है)। निम्नलिखित सभी मानों की गणना पहले चित्रण में दिए गए सूत्रों के अनुसार एक चक्र में की जाती है। वास्तविक आउटपुट की एक जोड़ी के लिए चुनौती की गणना अंतिम है।

जैसा कि हम देख सकते हैं, सभी कॉलमों में, वास्तविक आउटपुट वाले वाले को छोड़कर, यादृच्छिक रूप से उत्पन्न संख्याओं का उपयोग किया जाता है । Theth कॉलम के लिए, हमें उनकी भी आवश्यकता है। परिवर्तन में है:
हस्ताक्षर ही इन सभी मूल्यों का एक हिस्सा है:



इसके अलावा, यह डेटा लेनदेन में लिखा गया है।

जैसा कि हम देख सकते हैं, एमएलएसएजी में केवल एक चुनौती सी _{0 है} , जो हस्ताक्षर के आकार पर बचाता है (जिसमें पहले से ही बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होती है)। अगला, डेटा का उपयोग करने वाला कोई भी समीक्षक , सी ₁ , ..., c _{m को} पुनर्स्थापित करता है और इसे सत्यापित करता है । इस प्रकार, हमारी अंगूठी बंद हो गई और हस्ताक्षर ने सत्यापन पारित कर दिया।

पूर्ण प्रकार के रिंगेट लेनदेन के लिए, मिश्रित आउटपुट के साथ मैट्रिक्स में एक और रेखा जोड़ी जाती है, लेकिन हम इस बारे में नीचे बात करेंगे।

पेडर्सन कमिटमेंट

प्रतिबद्धता योजनाएं (अक्सर अंग्रेजी शब्द - प्रतिबद्धताओं का उपयोग करती हैं) का उपयोग किया जाता है ताकि एक पक्ष यह साबित कर सके कि यह एक निश्चित रहस्य (संख्या) जानता है, वास्तव में इसका खुलासा किए बिना। उदाहरण के लिए, आप हड्डियों पर एक निश्चित संख्या फेंकते हैं, प्रतिबद्धता पर विचार करते हैं और इसे भरोसा करने वाली पार्टी को देते हैं। इस प्रकार, गुप्त संख्या प्रकट करने के समय, निरीक्षक स्वतंत्र रूप से प्रतिबद्धता पर विचार करता है, जिससे यह सुनिश्चित हो जाता है कि आपने उसे धोखा नहीं दिया।

Monero प्रतिबद्धताओं का उपयोग स्थानान्तरण की मात्रा को छिपाने और सबसे सामान्य विकल्प का उपयोग करने के लिए किया जाता है - Pedersen प्रतिबद्धताओं। वैसे, एक जिज्ञासु तथ्य - सबसे पहले, डेवलपर्स ने सामान्य सानना के साथ मात्रा को छिपाने का सुझाव दिया, अर्थात्, अनिश्चितता को पेश करने के लिए मनमानी मात्रा में आउटपुट जोड़ते हैं, लेकिन फिर प्रतिबद्धताओं पर स्विच किया (यह एक तथ्य नहीं है कि वे लेनदेन के आकार पर सहेजे गए हैं, जैसा कि हम नीचे देखेंगे)।
सामान्य तौर पर, प्रतिबद्धता इस प्रकार है:
जहां C स्वयं प्रतिबद्धता का मूल्य है, एक छिपी जाने वाली राशि है, एच अण्डाकार वक्र (अतिरिक्त जनरेटर) पर निर्धारित बिंदु है, और x कुछ मनमाना मुखौटा है जो यादृच्छिक रूप से उत्पन्न कारक को छुपाता है। यहां मास्क की आवश्यकता है ताकि तीसरे पक्ष को एक साधारण जानवर बल के साथ प्रतिबद्धता के मूल्य का चयन करने में सक्षम न हो।

एक नया निकास उत्पन्न करते समय, बटुआ इसके लिए एक प्रतिबद्धता की गणना करता है, और इसे खर्च करते समय, यह या तो पीढ़ी के दौरान गणना किए गए मूल्य को लेता है या लेनदेन के प्रकार के आधार पर इसे फिर से गिनता है।

रिंग्ट सरल

सरल रिंगेट लेनदेन के मामले में, यह सुनिश्चित करने के लिए कि लेनदेन ने इनपुट के योग के बराबर आउटपुट बनाए (हवा से पैसा नहीं बनाया), पहले और दूसरे की प्रतिबद्धताएं समान होनी चाहिए, अर्थात्:

प्रतिबद्धता आयोग थोड़ा अलग मानते हैं - बिना मास्क के:
, जहां आयोग की राशि है, यह सार्वजनिक रूप से उपलब्ध है।

यह दृष्टिकोण हमें भरोसा करने वाली पार्टी को साबित करने की अनुमति देता है कि हम उन्हें प्रकट किए बिना समान मात्रा में उपयोग करते हैं।

चीजों को स्पष्ट करने के लिए, आइए एक उदाहरण देखें। मान लीजिए कि एक लेन-देन 10 और 5 एक्सएमआर पर दो आउटपुट (यानी वे इनपुट बनते हैं) खर्च करते हैं और 12 एक्सएमआर: 3, 4 और 5 एक्सएमआर कुल तीन आउटपुट उत्पन्न करते हैं। एक ही समय में 3 एक्सएमआर का कमीशन देता है। इस प्रकार, धनराशि खर्च की गई राशि और उत्पन्न राशि 15 कमीशन के बराबर है। आइए प्रतिबद्धताओं की गणना करने की कोशिश करें और उनकी राशियों में अंतर देखें (गणित को याद रखें):


यहाँ हम देखते हैं कि समीकरण अभिसरण करता है - इनपुट्स और आउटपुट के मास्क की आवश्यकताएं समान हैं। ऐसा करने के लिए, बटुआ बेतरतीब ढंग से x ₁ , y ₁ , y ₂ और y ₃ उत्पन्न करता है, और शेष x ₂ इस तरह से गणना करता है:

इन मुखौटों का उपयोग करके, हम किसी को भी यह साबित कर सकते हैं कि हम जाँच करते हैं कि हम राशि का खुलासा किए बिना जितना खर्च करते हैं, उससे अधिक धन उत्पन्न नहीं करते हैं। मूल, सही?

रिंगटैक फुल

पूर्ण रिंगटैक लेनदेन में, स्थानान्तरण की मात्रा की जांच करना कुछ अधिक जटिल है। इन लेन-देन में, वॉलेट प्रविष्टियों के लिए प्रतिबद्धताओं को याद नहीं करता है, लेकिन जब वे उत्पन्न होते हैं, तो गणना की गई का उपयोग करता है। इस स्थिति में, हमें यह मान लेना चाहिए कि राशियों में अंतर अब हमें शून्य के बराबर नहीं मिलता है, बल्कि इसके बजाय:

यहाँ z इनपुट और आउटपुट के मास्क के बीच का अंतर है। यदि हम zG को एक सार्वजनिक कुंजी मानते हैं (जो कि यह वास्तविक है), तो z एक निजी कुंजी है। इस प्रकार, हम सार्वजनिक और संबंधित निजी कुंजियों को जानते हैं। इस डेटा के होने पर, हम इसका उपयोग एमएलएसएजी रिंग सिग्नेचर के साथ-साथ सानने वाले आउटपुट की सार्वजनिक कुंजियों में कर सकते हैं:

इस प्रकार, एक वैध रिंग सिग्नेचर यह गारंटी देगा कि हम किसी एक कॉलम की सभी निजी कुंजियों को जानते हैं, और हम केवल अंतिम पंक्ति में निजी कुंजी को जान सकते हैं यदि लेन-देन से अधिक धन उत्पन्न नहीं होता है। वैसे, यहां इस सवाल का जवाब है कि "प्रतिबद्धताओं की मात्रा में अंतर शून्य क्यों नहीं है" - अगर zG = 0 है , तो हम वास्तविक आउटपुट के साथ कॉलम खोलेंगे।

लेकिन प्राप्तकर्ता को कैसे पता चलता है कि उन्होंने उसे कितना पैसा भेजा है? यहां सब कुछ सरल है - लेन-देन का प्रेषक और प्राप्तकर्ता विनिमय कुंजी, डिफी-हेलमैन प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, लेन-देन कुंजी और प्राप्तकर्ता की दृश्य कुंजी का उपयोग करके, और साझा किए गए रहस्य की गणना करें। प्रेषक इस साझा कुंजी के साथ एन्क्रिप्टेड आउटपुट की रकम पर लेनदेन डेटा के विशेष क्षेत्रों में लिखता है।

सीमा प्रमाण

लेकिन क्या होगा यदि आप प्रतिबद्धताओं में राशि के रूप में एक ऋणात्मक संख्या का उपयोग करते हैं? यह अतिरिक्त सिक्कों की पीढ़ी को जन्म दे सकता है! इस तरह का एक परिणाम अस्वीकार्य है, इसलिए, हमें इस बात की गारंटी चाहिए कि हम जो मात्रा का उपयोग करते हैं वह नकारात्मक नहीं है (इन राशियों को प्रकट किए बिना, निश्चित रूप से, अन्यथा यह इतना काम है और सभी कुछ भी नहीं है)। दूसरे शब्दों में, हमें यह साबित करना चाहिए कि योग अंतराल में है [0, 2 ^एन - 1] ।

इसके लिए, प्रत्येक आउटपुट का योग बाइनरी अंकों में विभाजित किया जाता है और प्रत्येक अंक के लिए प्रतिबद्धता को अलग से माना जाता है। यह कैसे होता है, एक उदाहरण पर विचार करना बेहतर है।

मान लीजिए कि हमारे पास छोटी मात्रा है और 4 बिट्स में फिट है (व्यवहार में, यह 64 बिट्स है), और हम 5 एक्सएमआर की मात्रा के लिए एक आउटपुट बनाते हैं। हम प्रत्येक श्रेणी के लिए प्रतिबद्धताओं और संपूर्ण राशि के लिए एक सामान्य प्रतिबद्धता मानते हैं:
इसके अलावा, प्रत्येक प्रतिबद्धता को एक सरोगेट (C _i -2 ⁱ H) के साथ मिलाया जाता है और 2015 में ग्रेग मैक्सवेल द्वारा प्रस्तावित बोर्रोमो रिंग सिग्नेचर (एक और रिंग सिग्नेचर) में जोड़े जाते हैं (इसके बारे में और अधिक जानकारी यहाँ मिल सकती है ):
साथ में, इसे रेंज प्रूफ कहा जाता है और यह सुनिश्चित करता है कि प्रतिबद्धताएं अंतराल में मात्रा का उपयोग करती हैं [0, 2 ^एन - 1] ।

आगे क्या है?

वर्तमान कार्यान्वयन में, रेंज प्रमाण में बहुत अधिक स्थान होता है - प्रति आउटपुट 6176 बाइट्स। इससे बड़े लेनदेन होते हैं और तदनुसार, उच्च कमीशन। मोनेरो के लेन-देन के आकार को कम करने के लिए, डेवलपर्स बोरमोरो हस्ताक्षर बुलेटप्रूफ के बजाय शुरू कर रहे हैं - बिटकॉइन संशोधनों के बिना एक रेंज प्रूफ तंत्र। कुछ अनुमानों के अनुसार , वे रेंज प्रूफ आकार को 94% तक कम कर सकते हैं। वैसे, जुलाई के मध्य में, तकनीक का ऑडिट कुडेल्स्की सिक्योरिटी द्वारा किया गया था, जिसने प्रौद्योगिकी में या इसके कार्यान्वयन में कोई महत्वपूर्ण कमी नहीं बताई। तकनीक पहले से ही परीक्षण नेटवर्क में उपयोग की जाती है, और नए हार्ड कांटे के साथ, यह संभवतया मुख्य नेटवर्क पर जा सकता है।

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