Đề xuất Bitcoin được bảo mật nhằm mang lại tính riêng tư cho Bitcoin L1

Lịch sử giao dịch của Bitcoin vốn nổi tiếng là công khai. Khi gửi Bitcoin (BTC), giao dịch đó sẽ được ghi vào sổ cái mà bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra, có thể là mãi mãi. Phòng thí nghiệm ở New York [[alloc] init] đề xuất một giải pháp thay thế trái với trực giác. Giữ nguyên các quy tắc của Bitcoin và xây dựng tính riêng tư dựa trên nền tảng đó. Bitcoin được bảo vệ sử dụng các ghi chú được mã hóa và bằng chứng không tiết lộ thông tin (ZK) để che giấu số tiền và các bên tham gia, trong khi Bitcoin hoạt động gần giống như một bảng thông báo công khai.

Mạng lưới ghi lại các tin nhắn được mã hóa theo thứ tự chính xác mà không biết ý nghĩa của chúng. Không cần phải thực hiện soft fork, và không có nhà điều hành nào quyết định giao dịch riêng tư nào được tính. Bitcoin có thể sẽ xử lý các khoản thanh toán riêng tư mà chính Bitcoin cũng không thể đọc được.

Bitcoin Trở Thành Một Bảng Thông Báo

Bài báo kỹ thuật “Shielded Bitcoin: Private Transfers on the Bitcoin L1” được viết bởi Clara Shikhelman, Mikhail Komarov và Aleksei Moskvin. Các nhà nghiên cứu đặt câu hỏi liệu Bitcoin có thể thực hiện các giao dịch riêng tư trên mạng lưới chính xác như hiện tại hay không. Câu trả lời của họ là một metaprotocol, trong đó các quy tắc được giải thích bởi phần mềm độc lập thay vì sự đồng thuận của Bitcoin.

Các chương trình được gọi là indexer quét Bitcoin để tìm dữ liệu Shielded Bitcoin, xác minh các bằng chứng mật mã và tái tạo lịch sử của hệ thống riêng tư. Dữ liệu không hợp lệ vẫn có thể xuất hiện trên chuỗi vì Bitcoin không hiểu metaprotocol này. Các trình lập chỉ mục chỉ đơn giản là bỏ qua nó. Bất kỳ ai cũng có thể chạy lại các kiểm tra đó bằng cách sử dụng lịch sử đã được công bố của Bitcoin, có nghĩa là không có trình lập chỉ mục cụ thể nào có quyền quyết định điều gì là hợp lệ. Đó là phần thú vị. Bitcoin tiếp tục làm những gì nó luôn làm, trong khi một bộ quy tắc khác giải thích ý nghĩa của dữ liệu được chọn nằm trên đó.

Alice thanh toán cho Bob mà không hiển thị số tiền

Giá trị bên trong Shielded Bitcoin tồn tại dưới dạng các bản ghi được mã hóa gọi là “notes”. Nếu Alice thanh toán cho Bob, cô tạo ra một “note” chứa số tiền và thông tin nhận của Bob, sau đó mã hóa nó để Bob có thể nhận diện. Giao dịch Bitcoin của cô công bố “note” đã mã hóa cùng với một số seri gọi là “nullifier” và một bằng chứng không tiết lộ thông tin (zero-knowledge proof).

Bằng chứng này xác nhận rằng các "notes" của Alice tồn tại, cô có thể chi tiêu chúng và giá trị đầu vào bằng với giá trị đầu ra mà không tiết lộ những "notes" nào đã được chi tiêu hay số tiền cụ thể của chúng. Các chỉ mục (indexers) xác minh bằng chứng và đảm bảo mỗi "nullifier" chưa từng xuất hiện trước đó. Một khi đã được sử dụng, "nullifier" đó không thể được sử dụng lại, ngăn chặn việc cùng một "note" bị chi tiêu hai lần. Ví của Bob quét các ghi chú mã hóa mới cho đến khi khóa xem của anh ta mở được một ghi chú.

Trên chuỗi khối, công chúng vẫn thấy rằng một giao dịch được che giấu đã diễn ra, thời điểm diễn ra, số lượng ghi chú liên quan, phí giao dịch và giao dịch Bitcoin chứa nó. Những thông tin bị ẩn đi bao gồm số tiền, người gửi và người nhận được che giấu, cũng như mối liên hệ với các ghi chú đã được chi tiêu trước đó. Một địa chỉ Bitcoin dễ nhận diện liên tục thanh toán phí giao dịch vẫn có thể tiết lộ manh mối, và số lượng người dùng ít sẽ khiến việc phân tích cộng đồng trở nên dễ dàng hơn.

Quyền riêng tư cũng tiêu tốn dung lượng khối. Komarov đã chia sẻ với nhà báo Laura Shin trong một cuộc phỏng vấn rằng một tải trọng được che giấu có kích thước khoảng 700 vbytes, so với khoảng 100 đến 200 vbytes của một giao dịch Bitcoin thông thường, khiến nó lớn gấp khoảng bốn lần. Komarov gọi chi phí bổ sung này là “không quá nghiêm trọng”. Trong khi đó, số lượng người dùng nhiều hơn sẽ củng cố tính ẩn danh bằng cách giúp các khoản thanh toán riêng lẻ hòa lẫn vào một nhóm người dùng lớn hơn.

Vấn đề lớn nhất là “cánh cửa”

Đây là điểm mấu chốt. Báo cáo kỹ thuật ngày 24 tháng 9 mô tả các giao dịch sau khi Bitcoin đã nằm trong hệ thống được bảo vệ. Việc đưa Bitcoin vào và lấy ra khỏi hệ thống này được để dành cho một báo cáo kỹ thuật bổ sung dựa trên nghiên cứu Bitcoin PIPEs v2 của [[alloc]init] và công nghệ mã hóa chứng nhân.

Hệ thống dự kiến sẽ khóa mật mã khóa riêng BTC cho đến khi ai đó xuất trình bằng chứng cần thiết, trong khi mạng Bitcoin cuối cùng sẽ chỉ thấy một giao dịch Schnorr thông thường. [[alloc] init] khẳng định họ sẽ không bao giờ giữ tiền của người dùng, ngay cả ở ranh giới. Tuy nhiên, mã hóa chứng nhân là công nghệ còn non trẻ. Komarov cho biết dung lượng văn bản mã hóa đã giảm từ khoảng 300 terabyte xuống còn khoảng 8 terabyte trong vòng một năm. Đó là tiến bộ đáng kể, nhưng 8 terabyte vẫn là 8 terabyte. “Nó vẫn còn khá thử nghiệm,” Komarov giải thích.

Việc tham gia và rút khỏi hệ thống cũng có thể làm lộ số tiền và thời gian, giúp những người quan sát liên kết các hoạt động bên ngoài Bitcoin với các giao dịch được bảo vệ. Phòng thí nghiệm đã tổ chức các thử thách phá mã công khai kể từ tháng 5, nhưng vẫn chưa có ngày ra mắt. Cho đến khi hệ thống này hoạt động hiệu quả, Shielded Bitcoin vẫn chỉ là một dự án nghiên cứu chứ chưa phải là một hệ thống bảo mật có thể sử dụng được.

Cộng đồng Bitcoin và Zcash đưa ra ý kiến

Ảnh hưởng của Zcash là rõ ràng. Zcash đã sử dụng các ghi chú được mã hóa, bộ vô hiệu hóa và bằng chứng kiến thức bằng không, trong khi Shielded Bitcoin mượn kiến trúc đó mà không tạo ra một blockchain khác. Công ty đại chúng Cypherpunk gọi Shielded Bitcoin là “một bước tiến lớn” và nhận xét thêm rằng việc tăng cường quyền riêng tư trên Bitcoin mang lại lợi ích cho tất cả mọi người.

Tuy nhiên, Cypherpunk cũng lập luận rằng thiết kế này hiện vẫn chưa đủ sức cạnh tranh với chuỗi Zcash. Công ty này chỉ ra các vấn đề như quy trình thiết lập đáng tin cậy, thiếu cơ chế thực thi đồng thuận và các client nhẹ không cần tin cậy, cầu nối chưa hoàn thiện, cùng phí L1 của Bitcoin, đồng thời lưu ý rằng Zcash đã hoạt động gần 10 năm và sở hữu một pool được bảo vệ trị giá hơn 7 tỷ USD. “Quyền riêng tư tài chính không phải là trò chơi có tổng bằng không,” Cypherpunk kết luận.

Các phản ứng trên X nhanh chóng trở nên ít ngoại giao hơn. Joe Burnett viết “Zcash sẽ về 0”, trong khi Daniel Buchner, Giám đốc Sản phẩm và Giám đốc Tài sản Kỹ thuật số tại Proof, chia sẻ quan điểm của mình:

“Số lượng người hâm mộ tiền điện tử bảo mật đang bị co giật do căng thẳng chỉ vì nghĩ rằng cộng đồng Bitcoin đang tiến trên con đường giao dịch riêng tư, có khả năng Thanos sẽ bẻ gãy những câu chuyện về các chuỗi bảo mật một lần, đang đạt đến mức decibel khiến tổn thương thính giác trở thành mối lo ngại.”

Sam Callahan, Giám đốc Chiến lược và Nghiên cứu tại OranjeBTC, đưa ra một lập luận rộng hơn. “Mọi người vẫn hiểu sai về lợi thế cạnh tranh của Bitcoin. Bitcoin không cần phải thắng trong mọi cuộc đua tính năng. Quyền riêng tư, tốc độ và chức năng có thể được xây dựng theo thời gian. Lợi thế cạnh tranh thực sự nằm ở tính phi tập trung, bảo mật và chính sách tiền tệ đáng tin cậy. Và trên những khía cạnh đó, không có đồng tiền nào khác có thể sánh kịp.”

Tài khoản X Rune đã đưa cuộc cạnh tranh giữa các đồng tiền bảo mật trở lại thực tế bằng cách đề cập đến vụ hack Bitget và Monero (XMR), viết trên X: “Những người nắm giữ ZEC đang cầu nguyện rằng hacker Bitget sẽ dùng Zcash để che giấu dấu vết… nhưng vì lý do nào đó, hacker lại đang dùng XMR.” Đằng sau những lời chế giễu đó là một cuộc tranh luận kỹ thuật thực sự về việc liệu blockchain Bitcoin có thể đạt được mức độ bảo mật cao hơn mà không cần thay đổi các quy tắc cơ bản của nó hay không.

Bitcoin Chứa Những Bí Mật Mà Nó Không Thể Đọc

Không giống như sách trắng của Satoshi, Shielded Bitcoin là một thông số kỹ thuật, không phải là một sản phẩm. Cơ chế neo giá vẫn chưa hoàn thiện, mã hóa chứng kiến đang ở giai đoạn thử nghiệm, phí giao dịch có thể rò rỉ thông tin, ví cần phải trở nên thực tiễn và quyền riêng tư chỉ được cải thiện khi có đủ người dùng tham gia. Thiết kế bằng chứng Groth16 hiện tại cũng yêu cầu một quy trình thiết lập đáng tin cậy chỉ thực hiện một lần.

Shikhelman dự kiến sẽ trình bày nghiên cứu này tại BitDevs NYC vào ngày 24 tháng 9 khi [[alloc] init] mong nhận được phản hồi trước khi công bố bản báo cáo kỹ thuật kèm theo về cơ chế vào và ra. Giải pháp tiếp theo sẽ quyết định liệu hệ thống riêng tư được mô tả trên giấy có thể kết nối an toàn với mạng Bitcoin thực tế hay không.

Hiện tại, ý tưởng này thật sự đi ngược lại trực giác. [[alloc] init] muốn Bitcoin ghi lại các hoạt động tài chính riêng tư mà không cần thay đổi Bitcoin hay yêu cầu mạng lưới hiểu rõ những gì đang được ghi lại. Nếu các phần chưa hoàn thiện này hoạt động hiệu quả, Bitcoin có thể lưu trữ các giao dịch vĩnh viễn trong khi vẫn “mù” trước các số tiền và các bên tham gia – chính những yếu tố khiến các giao dịch đó cần được ẩn giấu ngay từ đầu.