7 марта в Барбадосе состоялся первый в истории научно-практический семинар, посвященный биткоин-исследованиям. Как было ясно с самого начала, исследователей больше всего интересуют различные методы, компенсирующие недостаточную анонимность биткоин-транзакций. В просторечии, все многообразие этих методов часто называют «биткоин-миксерами».
В основе этого интереса лежит фундаментальный принцип, известный как «свобода финансовых транзакций». Организатор этого семинара, Международная ассоциация финансовой криптографии (IFCA), последовательно отстаивает этот принцип на протяжении вот уже 18 лет, и является центром академических исследований в области криптографической защиты транзакций. С появлением цифровых валют, эти исследования наконец перешли в практическую плоскость, когда использование новейших математических достижений в прикладной криптографии позволяет обеспечить надежное сохранение и передачу анонимной цифровой собственности.
На конференциях IFCA, Crypto и других глобальных конференциях, криптографы регулярно собираются, чтобы представить различные теории и протоколы, позволяющие цифровым деньгам воспроизвести характеристики приватности и конфиденциальности транзакций, присущие обычной бумажной наличности.
Применительно к Биткоину, эти методы повышения финансовой конфиденциальности транзакций чрезвычайно важны, и вопреки популярным предрассудкам востребованы далеко не только киберпреступниками. Ведь, непрозрачность транзакций — это единственное, что защищает всю нашу финансовую историю в биткоин-сети. Любое нарушение конфиденциальности или деанонимизация могут привести к тому, что ВСЕ наши доходы и расходы могут стать достоянием всего света. Готовы ли вы к тому, что все вокруг, в том числе ваши недруги и местные преступники, будут знать сколько и когда вы получаете и на что тратите свои деньги?
Инструменты препятствия отслеживанию
В прошлом году, Джерри Брито и Андреа Кастильо из Центра Меркатус опубликовали обзор «Биткоин для политиков«, который освещал в том числе и передовые исследования в области дополнительных уровней конфиденциальности поверх биткоин-протокола.
Конфиденциальность биткоин-адресов и транзакций, который обеспечивают эти методы, концептуально ничем не отличается от защиты интернет-конфиденциальности, предоставляемой сервисами анонимного веб-серфинга типа Tor и анонимных прокси. Если Tor и ему подобные сервисы защищают нас от выслеживания нашего местонахождения и того, на какие сайты и как часто мы ходим, биткоин-миксеры защищают нас от того, чтобы посторонние знали, сколько у нас денег, а также где и на что мы их тратим. В конечном счете, это так же важно для свободы и человеческого достоинства.
Так же, как Tor помогает вам защититься от сетевой слежки, нарушения вашего права на частную жизнь и назойливого маркетинга, Биткоин помогает вам защититься от назойливого и непрошеного финансового надзора за тем, как вы тратите свои собственные деньги.
Следующая таксономия миксинг-сервисов обеспечивает фундаментальное руководство для биткоин-пользователей, вынужденных работать в условиях различной строгости валютных режимов, существующих в рамках искусственно очерченных госграниц.
Прежде чем различные правительства, такие как Китай, Иран или Россия, решат «окончательно и бесповоротно запретить» Биткоин, или попытаются значительно ограничить его использование, они должны быть осведомлены о практических ограничениях эффективности таких попыток «тащить и не пущать».
Централизованные услуги смешивания
Первое поколение биткоин-миксеров работало в виде централизованных сервисов смешивания. Вы могли послать туда ваши биткоины, заплатить небольшую комиссию, а затем получить точно такую же сумму абсолютно других биткоинов. Это были одни из самых ранних и примитивных сервисов биткоин-миксинга.
Успешная анонимизации биткоинов при помощи этих сервисов зависит от общего числа пользователей и монет, доступных для смешивания. Именно поэтому, такие специализированные сервисы никогда не были особенно популярны. Гораздо чаще в подобных целях использовались крупные сайты биткоин-бирж и другие торговые платформы. В самом деле, если обменник был достаточно большим (типа Mt.Gox), внесенные вами на счет биткоины при последующем выводе превратятся совсем в другие биткоины — для этого не обязательно их даже покупать или продавать. Просто внес на счет биржи, потом вывел — биткоины эффективно смешиваются, и даже без какой-либо комиссии.
Дополнительные соображения, связанные с использованием централизованных услуг смешивания связаны с их безопасностью. Вы должны доверять сервису, надеясь что он не украдет ваши биткоины, и вы должны доверять их технической службе, надеясь что они способны защитить ваши биткоины от внешнего взлома и кражи.
Кроме того, вы должны также доверять тому, что сервис не хранит отчеты о прошедших смешиваниях, и никому не будет продавать или передавать такие записи — естественно, это очень трудно проверить, даже если сам сервис уверяет в обратном.
Пиринговые миксеры
В попытке решить проблемы централизованной модели, следующее поколение миксеров опиралось на «пиринговые группы» биткоин-пользователей, которые хотят смешать свои монеты, собираясь в определенное время и в одном месте Интернета.
Вместо того, чтобы принимать и передавать биткоины пользователей для смешивания, эти пиринговые миксеры просто действуют как место встречи биткоин-пользователей, которые встретившись, организуют смешивание уже самостоятельно.
Эта модель решает проблему воровства, потому что при отсутствии держащего монеты посредника, отсутствует и опасность их потери. Такие протоколы, как CoinJoin, SharedCoin и CoinSwap позволяют нескольким биткоин-пользователям собраться вместе, чтобы «собрать» одну обменную биткоин-транзакцию в несколько этапов. Будучи полностью собранной, эта транзакция отправляет биткоины пользователей друг другу по назначению. Опасности потери биткоинов, пока транзакция не собрана полностью, нет.
Кроме самого сервера смешивания, ни один из участников не знает взаимосвязь между начальным и конечным адресами монет. Эту операцию можно провести в несколько кругов с несколькими получателями, чтобы еще более усложнить анализ трафика блокчейна.
Также, согласно исследователю Кристофу Атласу, пиринговое смешивание может решить проблему хранения записей миксинг-сервисом, поскольку:
Добавление к пиринговым миксерам таких криптографических примитивов как крипто-ослепление (crypto-blinding), доказательство с нулевым знанием (ZKP) и краткое неинтерактивное аргументное знание (SNARK) может улучшить анонимность до уровня, когда не только участники процесса, но и сам сервис, организующий смешивание, не знает на какой адрес какие монеты в итоге ушли..
Атлас называет этот продвинутый вариант пиринговых миксеров «слепое смешивание».
Анонимные альткоины
Альткоинами называют криптовалюты, созданные на основе кода Биткоина с некоторыми слегка измененными свойствами или особенностями протокола.
Атлас считает, что обменники криптовалют с участием различных альткоинов могут быть включены в блокчейн-технологии для получения в итоге полностью пирингового обменного механизма. Он утверждает, что «как только полностью анонимные альткоины и децентрализованные системы обмена криптовалют будут полностью развернуты, мы увидим как через эти обменники осуществляется выход из биткоинов в анонимные альткоины и вход в них — по существу, такие обменники будут выступать в качестве надежных миксеров».
Это усовершенствование второго поколения биткоин-миксеров включает дальнейшую децентрализацию процесса. Смешивание отдается на аутсорсинг распределенной сети альткоинов вместо того, чтобы полагаться только на пиринговые сервисы смешивания. Что значительно повышает общий размер ‘анонимного множества пользователей’, и соответственно затрудняет слежку и деанонимизацию.
Лидирует в деле разработки полностью анонимных альткоинов команда Zerocoin, которая включает в себя криптографов Мэтью Грина и Яна Майерса. После решения биткоин-разработчиков не интегрировать технологию Zerocoin поверх биткоин-протокола во избежание технических осложнений, Грин и его команда начали работать над отдельным альткоин-проектом, который называется Zerocash.
На семинаре в Барбадосе, Майерс представил доклад «Zerocash: Экономическая безопасность на основе Zerocoin с постоянной анонимностью«. Другой доклад по повышению конфиденциальности Биткоина «Повышение анонимности Биткоина» , был представлен Амитабом Саксеной.
Атлас отмечает, что основные биткоин-разработчики до сих пор с большой неохотой включали смесительные технологии непосредственно в основной биткоин-протокол. Помимо того, что в условиях истерии регуляторов это политически неприемлемо, существуют споры о том, стоит ли это того, чтобы добавлять дополнительные накладные расходы и потенциальное усложнение в основной протокол. В итоге, получается что так или иначе работа по обеспечению конфиденциальности и взаимозаменяемости биткоинов ложится на сервисы и методы за пределами основного протокола. Именно от этих методов будет зависеть обеспечение необходимого пользователям уровня финансовой конфиденциальности и права на частную жизнь.
Однако, и в основной биткоин-разработке все не так уж и безнадежно в плане повышения конфиденциальности. Как говорит один из основных биткоин-разработчиков Майк Херн, предстоящая версия bitcoinj по умолчанию будет направлять все подключения к биткоин-сети через анонимайзер Tor.
