퍼블릭 체인 + 프라이버시가 증가하고 있습니다. 레이어 2 프라이버시 프로토콜을 기대할 가치가 있습니까?

Qtum이 2월 13일에 Layer 2 프라이버시 프로토콜인 Qtum Phantom Protocol(팬텀 프라이버시 프로토콜)을 조용히 출시했다는 사실을 많은 사람들이 눈치채지 못했을 것입니다.

오데일리는 이번 협약이 노후한 퍼블릭 체인인 퀀텀체인의 올해 핵심 프로모션 계획일 뿐만 아니라 국내에서 구현할 수 있는 몇 안 되는 프라이버시 솔루션 중 하나임을 알게 됐다.

Phantom과 영지식 증명 알고리즘에 대해 Odaily는 Qtum China의 수석 개발자 Zheng Yi와 심도 있는 대화를 나눴습니다.

Zheng Yi가 말했듯이 프라이버시에 대한 대부분의 사람들의 이해는 프라이버시 통화와 그 대표 기술을 아는 것으로 제한됩니다.프라이버시가 얼마나 필요한지 실제로 생각하는 사람은 거의 없습니다.수요가 있으면 퍼블릭 체인이 너무 많습니다. , 프라이버시 기술이 표준이 아닌 이유는 무엇입니까?

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퍼블릭 체인 진입 프라이버시

Quantum Chain은 2019년에 개인 정보 보호에 대한 환상을 가져옵니다.

연초에 Mimblewimble 시리즈의 Grin과 BEAM이 시장에서 큰 인기를 끌었고, 한 달 후 Litecoin Foundation은 BEAM 팀과 손잡고 Litecoin에 MW를 구현하여 거래의 프라이버시를 강화하겠다고 발표했습니다.

더 빠른 결제 경험은 비트코인 ​​코드를 기반으로 하는 라이트코인의 가장 큰 혁신입니다.개인 정보 보호 옵션을 추가하여 사용자가 계정 잔액을 숨기고 전송 관계를 비공개로 유지할 수 있도록 하는 것은 실제로 사용자 경험을 더욱 향상시킵니다.

그러나 Quantum Chain 및 Ethereum과 같은 2.0 퍼블릭 체인의 경우 레이어 2 프라이버시 계층을 구축하는 것이 무엇을 의미합니까?

Zheng Yi는 두 가지 이유를 제시했습니다.

우선, Qtum과 그 생태 화폐 또한 그들 자신의 프라이버시를 강화할 필요가 있습니다.

2017년에 탄생한 Quantum Chain은 주로 비트코인 ​​트랜잭션 모델 및 이더리움 가상 머신과 호환되어 간단하고 안정적이며 안전한 기본 아키텍처에서 스마트 계약을 지원합니다.

이번에 레이어 2 프라이버시 레이어를 추가한 것은 스마트 계약을 "활성화"하기 위한 것이 아니라 자체 통화 기능을 강화하기 위한 것입니다. 출시 2년 만에 퀀텀체인은 선구자 이더리움처럼 블록체인 세계의 '하위 컴퓨터'가 되는 데 실패했다. 스마트 계약을 통해 세상을 변화시키려는 희망이 멀어진 퀀텀은 퀀텀의 "통화 기능"을 목표로 삼았습니다.

업계의 많은 사람들은 전통적인 지폐에 대한 최선의 대안이 전자 화폐도 아니고 "계정 잔액 공개"가 있는 비트코인과 같은 일반 암호화된 디지털 화폐가 아니라 프라이버시 통화라는 견해를 가지고 있습니다.

모바일 결제 시대에 전자 화폐는 전통적인 지폐의 대체를 가속화하고 있지만 동시에 중앙 집중식 플랫폼은 개인의 프라이버시를 이익의 수단으로 간주하고 개인의 삶의 디지털 흔적은 영구적으로 보존됩니다. 거래에 의한 개인의 삶의 탐색".

“현금의 죽음은 곧 자유의 죽음”이라는 구호를 외치며 프라이버시 화폐에 대한 희망을 표현하기도 했다.

양자 사슬은 그 중 하나입니다. Zheng Yi는 Phantom 구현 후 Qtum이 알고리즘 스테이블 코인(일반적으로 DAI)과 유사한 오픈 소스 프로토콜을 제공하여 사용자가 고도로 익명의 스테이블 코인을 자유롭게 생성하는 동시에 Qtum을 보다 강력한 통화 발행 플랫폼으로 만들 것이라고 밝혔습니다.

퀀텀체인이 프라이버시에 관심을 갖는 또 다른 이유는 프라이버시가 블록체인의 "하이테크" 기술 분야 중 하나인 동시에 큰 잠재력을 가지고 있기 때문입니다.

비트코인이 유명해지기 전의 암호화 기술과 마찬가지로 개인 정보 보호 기술에는 아직 "원칙을 벗어난" 벤치마크 제품이 없었습니다. 그러나 그것이 블록체인 세계의 근본적인 구성 요소가 될 가능성을 부정하지는 않습니다.

따라서 이 미래 기술을 마스터하는 것은 수년 동안 안정적으로 운영되어 왔으며 획기적인 방향을 찾아야 하는 퀀텀 체인과 같은 퍼블릭 체인에 매우 매력적입니다.

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zk-SNARK 개선 기반

zk-SNARKs는 2014년에 제안된 이후 지속적으로 개선되고 홍보되었으며 현재 블록체인 세계에서 가장 주류인 프라이버시 기술 중 하나가 되었습니다. Phantom은 zk-SNARK를 계승했을 뿐만 아니라 몇 가지 효과적인 혁신을 추가했습니다.

Zheng Yi에 따르면 zk-SNARK를 선택한 세 가지 주요 이유가 있습니다.

먼저 zk-SNARK는 모든 종류의 개인정보 보호 기술 중에서 가장 강력한 익명성을 가지고 있으며 거래 금액과 거래 주소를 모두 숨길 수 있어 거래 간의 연결을 추적할 수 없습니다.

그림에서 보듯이 MimbleWimble은 최첨단 영지식 증명 알고리즘으로 zk-SNARK와 동일한 익명성을 가집니다. 따라서 Quantum Chain도 MW 방식 채택을 고려했고 BEAM 팀과 많은 연구를 수행했으며 Layer2 MW 방식에 대한 백서를 발표했습니다.

그러나 중국에는 성숙된 MimbleWimble 연구원이 부족하여 보류되었고 초기에 탄생한 zk-SNARK가 선택되었습니다.

Zheng Yi에 따르면 현재 Qtum 커뮤니티에서 Phantom의 주요 개발자가 두 명 있습니다. 그들의 솔루션은 작년 Qtum이 개최한 프라이버시 기술 해커톤에서 처음 등장했으며 이후 Qtum이 자금을 지원하고 양 당사자가 공동으로 개발했습니다.

zk-SNARK 기술로 돌아가서 많은 사람들이 그것을 영지식 증명과 동일시하는 것을 당연하게 여기지만 그렇지 않습니다. 암호학에서 "비잔틴 장군"과 같은 영지식 증명은 해결해야 할 일종의 "문제"를 말하며 zk-SNARK는 그 해결책 중 하나일 뿐입니다.

많은 분들이 영지식증명의 개념이 낯설지 않으실 거라 생각합니다. 1980년대에 제안된 Zero-Knowledge Proof는 증명자가 검증자에게 증명하여 자신이 무언가를 알고 있거나 소유하고 있다고 믿게 하지만 증명 과정에서 증명된 것에 대한 정보를 검증자에게 공개할 수 없다는 사실을 말합니다. .정보.

2014년까지. 이스라엘 공과대학의 Ben-Sasson 연구원 등이 이 검증 아이디어를 디지털 화폐에 적용했고 zk-SNARKs 알고리즘이 지원하는 익명 거래 체계가 공식적으로 탄생했습니다.

먼저 상속된 부분에 대해 이야기해 봅시다. Phantom에 지정된 두 가지 형태의 토큰이 있는데 하나는 공개 토큰(즉, 공통 QRC20)이고 다른 하나는 숨겨진 토큰입니다.

zk-SNARK로 개인 트랜잭션을 구현하는 프로세스는 거의 동일합니다. Alice가 QTUM을 Bob에게 익명으로 전송하려면 QTUM을 zk-QTUM과 같은 프라이버시 토큰으로 교환해야 합니다. 그런 다음 그녀는 시스템에 트랜잭션 요청을 시작합니다. 그런 다음 시스템은 알고리즘을 통해 Alice의 거래 정보에 대한 일련의 매개 변수를 생성한 다음 검증자(즉, Qtum의 PoS 노드)가 이 매개 변수 집합을 확인합니다.

이 매개변수 집합이 시스템에서 지정한 요구 사항을 충족하면 검증자는 Alice의 요청을 실행하고 그녀의 zk-QTUM을 Bob의 계정으로 전송하지만 이 결과는 체인에 기록되지 않으며 온체인 부분은 Alice의 트랜잭션에 의해서만 생성됩니다. 정보 매개변수("증명"이라고도 함) 및 검증자 검증 결과.

결과적으로 구체적인 거래 정보는 당사자 외에는 아무도 알 수 없지만 거래의 유효성은 보장된다.

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팬텀 이노베이션

zk-SNARK에 대한 Phantom의 개선 사항은 주로 익명 트랜잭션에 가스 비용이 적게 들고 트랜잭션 생성 시간이 더 짧다는 사실에 중점을 둡니다.

먼저 Phantom은 Shrubs Merkle 트리를 사용하여 효율성을 향상시키기 위해 "약속"을 저장합니다.

zk-SNARKs 솔루션에서 티켓은 익명 자산의 양과 수령인을 나타냅니다. 청구서 약정은 청구서 정보를 기반으로 트랩도어 기능을 통해 시스템에서 생성하는 고유한 기호로, 검증자는 원본 데이터를 보지 않고도 거래를 확인할 수 있습니다.

청구 약정이 생성되면 Merkle 트리에 저장됩니다. 트랜잭션이 체인에 추가될 때마다 트리는 청구 약정을 저장하기 위해 리프 노드를 추가해야 하므로 전체 Merkle 트리는 지속적으로 상태를 업데이트해야 하므로 많은 계산이 필요합니다.

Phantom에서는 원본 트리에 기록된 데이터와 해시 값을 여러 하위 트리(Node)를 기록하는 루트 노드로 변환하고 여러 하위 트리(Node) 트리를 제공하여 Merkle 트리를 구축하는 Node Merkle 트리라는 구조를 혁신적으로 도입합니다. .

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노드 머클 트리

"이것은 공간을 시간과 교환하는 아이디어입니다. 즉, 트리를 업데이트하는 데 필요한 계산을 낮추는 대가로 트리의 저장 공간을 늘리는 것입니다."라고 Zheng Yi는 결론지었습니다.

Phantom의 두 번째 혁신은 zk-SNARKs를 기반으로 In-band Secret(온체인 비밀 배포)이라는 온체인 암호화 전송 방식이 추가된 것입니다.

원래 솔루션에서는 익명 트랜잭션의 주소와 금액이 체인에 게시되지 않기 때문에 트랜잭션 수신자는 체인에서 자신의 계정 업데이트를 볼 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 일반적으로 트랜잭션의 발신자는 오프체인 방식을 통해 트랜잭션 정보(암호화되지 않은 주소 및 금액 포함)를 수신자에게 전송해야 합니다.

보내는 방법은 스크린샷을 찍어 위챗과 같은 소셜 플랫폼을 통해 전송하거나, 받는 사람이 보낸 사람이 연결할 IP 주소를 알려주는 등 오래되고 수동적이다. 원래 거래 정보를 얻은 후 수신자는 이를 사용하여 거래를 구성하고 자신에게 전송된 자금을 사용할 수 있습니다.

익명 트랜잭션을 실현하기 위해 zk-SNARK는 체인 아래에 이 원시적이고 번거로운 작업을 도입합니다.

온체인 비밀 분배 기술은 전체 프로세스를 온체인으로 효율적으로 만들 수 있습니다. 실현 아이디어는 발신자가 거래 정보를 키로 암호화하여 체인에 업로드할 수 있도록 지원하는 것과 동시에 키 공유를 통해 키도 체인에 전송할 수 있으며 거래 키를 복구하고 원래 거래를 복원하는 것입니다. 데이터.

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최소한의 "섹시한" 기술

프라이버시의 미래에 대한 잠재력은 엄청나지만 Zheng Yi가 말했듯이 높은 기술적 어려움, 소수의 개발 자원(연구자), 알 수 없는 시장 공간과 같은 문제로 인해 프라이버시는 아직 주요 기술 혁신을 달성하지 못했습니다.

개선된 영지식 증명 알고리즘을 기반으로 하는 프라이버시 프로젝트는 프라이버시, 사용성 및 확장성이라는 "프라이버시 불가능 삼각형"에 직면합니다.

사용성의 문제가 가장 두드러지며, 이는 주로 프라이버시 거래의 높은 비용(주로 거래 수수료를 지칭함)에 반영됩니다.

아래 그림과 같이 다양한 영지식 증명 알고리즘 중 Aztec Protocol에서 개발한 Σ-Bullets 기술을 사용하여 개인 거래를 수행하는 데 드는 비용이 가장 적게 드는 0.9백만(Gas Used) * 5 GWei(현재 Gas Price) = 0.0045 ETH(in ETH) 미화 200달러(약 6.3위안), 거래 비용은 일반 거래의 3배에 달할 수 있으며, 다른 계획의 경우 개인 거래 비용은 Aztec의 3-8배에 달할 수 있습니다.

높은 사용 비용은 필연적으로 신진 개인 정보 보호 기술의 많은 잠재적 채택자를 겁나게 할 것입니다. 그러나 그것은 개인 정보 보호가 변경하기 어려운 현상 유지입니다.

더욱 비관적인 것은 Aztec과 같이 고도로 혁신적인 알고리즘을 제안할 수 있는 팀은 전 세계적으로 드물다는 것입니다. 프라이버시 문제를 극복한 팀 중에는 스탠포드 연구원과 Visa 연구부서가 공동으로 개발했지만 아직은 실험적 실증 단계에 있는 Zether, zk-STARKs, PLONK 등 많은 프로젝트가 있습니다. zk-SNARK의 진화로 아직 실험 단계에 있습니다.

이와 관련하여 Zheng Yi는 일부 프라이버시 개발자가 오해에 빠졌을 수 있다고 생각합니다. 즉, 이론적인 엄격함을 과도하게 추구하고 일부 매우 어려운 문제에 너무 오래 걸려 진행이 느리거나 전달이 어려울 수 있습니다.

실현하기 어려운 "불가능한 삼각형"에 대해 Zheng Yi는 경제 문제를 통해 해결할 수 있다고 믿습니다. 비트코인의 설계와 마찬가지로 언제든지 이중지불의 가능성에 직면하지만 Satoshi Nakamoto는 마이닝 알고리즘의 설정을 통해 이 능력을 획득한 사람에게 막대한 대가를 치르게 하여 이러한 발생을 줄이기 위해 Bitcoin을 시작하기 전에 이 문제가 완전히 해결될 때까지 기다리지 말고 가능한 한 많은 이벤트를 발생시키십시오.

Zheng Yi는 기존 개발자의 완벽한 해석을 추구하는 것 외에도 프라이버시 기술 개발의 또 다른 주요 장애물은 너무 정교하기 때문에 시장에서 과장된 프로젝트가 거의 관여하지 않는 것이라고 생각합니다. 크로스체인에 대한 높은 수요는 크로스체인에 대한 사람들의 수요가 폭발했기 때문이 아니라 빠르게 시장을 이야기로 얻었기 때문입니다.

목소리가 없으면 프라이버시는 당연히 그에 상응하는 관심이 부족하여 개발 자원 부족의 사이클에 들어갑니다.

물론 낙관적으로 보면 과거에 비해 현재 점점 더 많은 개인 정보 보호 프로젝트가 있으며 사용 시나리오는 더 이상 개인 거래에 국한되지 않고 개인 스마트 계약과 개인 정보 보호 기술을 사용하여 데이터 무결성과 보안을 보장합니다.

예를 들어 Filecoin은 zk-SNARKs 기술을 사용하여 검증자가 광부가 실제로 사용자 파일을 복사하고 저장했는지 확인하도록 돕습니다. 이 과정에서 채굴자는 간결한 증명만 체인에 업로드하면 되고 저장된 파일의 특정 정보를 게시할 필요가 없으므로 사용자 개인 정보를 효과적으로 보호합니다.

Zheng Yi의 이해에 따르면, Filecoin의 채굴 메커니즘은 채굴로 이익을 얻고자 하는 많은 실무자들이 zk-SNARK를 적극적으로 연구하게 만들었습니다.

이러한 단계적 채택에서 블록체인 세계의 중요한 초석인 프라이버시 기술은 네트워크 효과가 형성되는 날을 안내할 수 있습니다.