تراکنش‌های محرمانه حلقوی (Ring Confidential Transactions)

در دنیای امروز، حفظ حریم خصوصی و امنیت اطلاعات شخصی به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های افراد و سازمان‌ها تبدیل شده است. با گسترش فناوری بلاکچین و ارزهای دیجیتال، نیاز به تراکنش‌های امن و غیرقابل ردیابی بیش از پیش احساس می‌شود. یکی از فناوری‌های پیشرفته‌ای که در این زمینه توسعه یافته است، تراکنش‌های محرمانه حلقوی یا Ring Confidential Transactions (RingCT) است. در این مقاله از بلاگ کیف پول من به بررسی کامل این فناوری، نحوه عملکرد آن و مزایای استفاده از آن پرداخته خواهد شد.

تراکنش محرمانه (Confidential Transaction) چیست؟

تراکنش محرمانه (Confidential Transaction یا CT) یک تکنیک پیشرفته در بلاکچین است که با هدف افزایش حریم خصوصی و امنیت تراکنش‌ها به کار می‌رود. این تکنیک برای اولین بار توسط Greg Maxwell، یکی از توسعه‌دهندگان اصلی بیت‌کوین، معرفی شد. هدف اصلی CT این است که جزئیات مربوط به تراکنش‌ها، مانند مقدار ارسال و دریافت، را مخفی نگه دارد، در حالی که صحت و درستی تراکنش‌ها همچنان قابل تأیید باشد.
در تراکنش‌های معمولی بلاکچین، اطلاعات مربوط به مقادیر انتقال یافته بین آدرس‌ها برای همه قابل مشاهده است. این افشاگری می‌تواند حریم خصوصی کاربران را به خطر بیندازد. CT از تکنیک‌های رمزنگاری برای مخفی کردن این مقادیر استفاده می‌کند، به طوری که تنها طرف‌های درگیر در تراکنش قادر به مشاهده آن‌ها هستند. این کار با استفاده از تعهدات رمزنگاری‌شده (Commitments) انجام می‌شود که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مقدار واقعی تراکنش را پنهان می‌کنند ولی همچنان اجازه می‌دهند که اعتبار و درستی تراکنش توسط شبکه تأیید شود. یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از CT این است که باید اطمینان حاصل شود که هیچ‌گونه تقلبی مانند ایجاد حمله دوبارخرج کردم (Double Spending) صورت نمی‌گیرد. برای این منظور، تکنیک‌هایی مانند اثبات‌های دامنه (Range Proofs) به کار می‌روند که بدون فاش کردن مقدار واقعی تراکنش، شبکه را متقاعد می‌کنند که مقادیر صحیح و معتبر هستند.
به طور خلاصه، تراکنش محرمانه (CT) از تکنیک‌های رمزنگاری برای مخفی کردن جزئیات حساس تراکنش‌ها استفاده می‌کند، در حالی که همچنان امکان تأیید صحت و درستی تراکنش‌ها را فراهم می‌آورد، و از این طریق حریم خصوصی کاربران را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

تراکنش محرمانه بلاک چین چگونه کار می‌کنند؟

تراکنش‌های محرمانه (Confidential Transactions یا CT) در بلاکچین به گونه‌ای طراحی شده‌اند که جزئیات تراکنش‌ها را مخفی نگه دارند، در حالی که صحت و درستی تراکنش‌ها توسط شبکه تأیید می‌شود. در بلاکچین بیت‌کوین، هنگامی که تراکنشی انجام می‌شود، گره‌ها می‌توانند به وضوح تأیید کنند که مقدار بیت‌کوین‌های فرستاده شده از مقدار دریافتی در یک آدرس تجاوز نمی‌کند. این فرآیند در شبکه مونرو (Monero) که پروتکل CT را پیاده‌سازی می‌کند، بسیار پیچیده‌تر است. در مونرو، هنگام انجام تراکنش، داده‌های مرتبط با آن تراکنش با استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته با داده‌های سایر کاربران ترکیب می‌شود. شبکه باید بتواند صحت این داده‌ها را بدون افشای اطلاعات برای سایر کاربران تأیید کند.
برای این امر، از طرحی به نام تعهد پدرسن (Pedersen Commitment) که نوعی رمزگذاری همومورفیک است، استفاده می‌شود. این تکنیک امکان تکمیل تراکنش را بدون نیاز به استفاده از آدرس فراهم می‌کند و در عین حال امکان تأیید اطلاعات را از طریق یک نتیجه بدون افشای آن تا زمان آینده فراهم می‌سازد. تعهدات پدرسن به جای استفاده از آدرس برای انتقال، از امضاها استفاده می‌کنند. کاربران درگیر در تراکنش از چند امضا برای تأیید تراکنش خاص استفاده می‌کنند. علاوه بر این، تعهدات پدرسن اجازه رمزگذاری ورودی و خروجی یک تراکنش را به گونه‌ای می‌دهند که امضاها منحصراً بین فرستنده و گیرنده تراکنش به اشتراک گذاشته شوند. هیچ شخص ثالثی نمی‌تواند تراکنش تولید شده یا اطلاعات مربوط به آن را مشاهده کند. این طرح حریم خصوصی بهینه‌ای را فراهم می‌کند که در بلاکچین‌های ارزهای دیجیتال بی‌سابقه است.

معاملات محرمانه در پروژه مونرو (Monero)

پروژه مونرو (Monero) یکی از پیشرفته‌ترین ارزهای دیجیتال است که بر روی حریم خصوصی و ناشناس بودن تراکنش‌ها تمرکز دارد. مونرو از چند تکنیک رمزنگاری برای اطمینان از محرمانه بودن و غیرقابل ردیابی بودن تراکنش‌ها استفاده می‌کند. در اینجا به چگونگی عملکرد معاملات محرمانه در مونرو می‌پردازیم:

• امضاهای حلقوی (Ring Signatures):امضاهای حلقوی به کاربران مونرو اجازه می‌دهند تا تراکنش‌های خود را ناشناس انجام دهند. در این روش، تراکنش‌های یک کاربر با تراکنش‌های دیگر کاربران ترکیب می‌شود، به طوری که نمی‌توان تشخیص داد که کدام کاربر تراکنش را انجام داده است. به عبارت دیگر، امضاهای حلقوی باعث می‌شوند تا فرستنده واقعی در یک گروه از فرستندگان احتمالی مخفی شود.
• آدرس‌های مخفی (Stealth Addresses): مونرو از آدرس‌های مخفی برای حفظ حریم خصوصی گیرنده استفاده می‌کند. در هر تراکنش، یک آدرس عمومی یک‌بار مصرف برای گیرنده تولید می‌شود، به طوری که تنها گیرنده و فرستنده می‌توانند تشخیص دهند که چه کسی تراکنش را دریافت کرده است. این فرآیند تضمین می‌کند که حتی اگر آدرس عمومی گیرنده شناخته‌شده باشد، نمی‌توان تراکنش‌های مربوط به آن آدرس را ردیابی کرد.
• تراکنش‌های محرمانه (Confidential Transactions یا CT): مونرو از تراکنش‌های محرمانه برای پنهان کردن مقادیر تراکنش‌ها استفاده می‌کند. این تکنیک با استفاده از تعهدات پدرسن (Pedersen Commitments) و اثبات‌های دامنه (Range Proofs) امکان‌پذیر می‌شود. تعهدات پدرسن به کاربر اجازه می‌دهند تا مقدار تراکنش را به صورت رمزنگاری‌شده پنهان کند و اثبات‌های دامنه تضمین می‌کنند که این مقدار در یک محدوده معتبر قرار دارد.
• حلقه‌های امضای محرمانه (Ring Confidential Transactions یا RingCT): مونرو از حلقه‌های امضای محرمانه برای ترکیب امضاهای حلقوی و تراکنش‌های محرمانه استفاده می‌کند. این تکنیک تضمین می‌کند که هم فرستنده ناشناس باقی می‌ماند و هم مقدار تراکنش پنهان می‌شود.

منظور از RingCT چیست؟

منظور از مفهوم RingCT یا "تراکنش‌های محرمانه حلقوی" (Ring Confidential Transactions) یک تکنیک پیشرفته در ارز دیجیتال مونرو (Monero) است که حریم خصوصی و ناشناس بودن تراکنش‌ها را بهبود می‌بخشد. این فناوری ترکیبی از دو مفهوم کلیدی است: امضاهای حلقوی و تراکنش‌های محرمانه. امضاهای حلقوی به کاربران اجازه می‌دهند تا تراکنش‌های خود را با ترکیب امضاهای خود با امضاهای دیگر کاربران انجام دهند، به طوری که نمی‌توان تشخیص داد کدام امضا مربوط به فرستنده واقعی است. این روش باعث می‌شود تا فرستنده واقعی در یک گروه از فرستندگان احتمالی مخفی شود، که ناشناس بودن را تضمین می‌کند.
از سوی دیگر، تراکنش‌های محرمانه (Confidential Transactions یا CT) برای پنهان کردن مقادیر تراکنش‌ها استفاده می‌شوند. این تکنیک با استفاده از تعهدات پدرسن (Pedersen Commitments) و اثبات‌های دامنه (Range Proofs) کار می‌کند. تعهدات پدرسن به کاربر اجازه می‌دهند تا مقدار تراکنش را به صورت رمزنگاری‌شده پنهان کند و اثبات‌های دامنه تضمین می‌کنند که این مقدار در یک محدوده معتبر قرار دارد، بدون اینکه مقدار واقعی فاش شود. تراکنش RingCT این دو مفهوم را ترکیب می‌کند تا هم فرستنده ناشناس باقی بماند و هم مقدار تراکنش پنهان شود. در RingCT، امضای حلقوی بر روی تعهدات پدرسن اعمال می‌شود، که باعث می‌شود هم فرستنده و هم مقدار تراکنش برای دیگران غیرقابل مشاهده باشند. این ترکیب از امضاهای حلقوی و تعهدات پدرسن، امنیت و حریم خصوصی بیشتری را نسبت به روش‌های قبلی فراهم می‌کند.
به طور خلاصه، RingCT یک فناوری کلیدی در مونرو است که با ترکیب امضاهای حلقوی و تراکنش‌های محرمانه، حریم خصوصی کاربران را بهبود می‌بخشد و تضمین می‌کند که هم فرستنده و هم مقدار تراکنش به صورت ناشناس و محرمانه باقی بمانند. این ویژگی‌ها مونرو را به یکی از پیشرفته‌ترین و امن‌ترین ارزهای دیجیتال از نظر حریم خصوصی تبدیل کرده‌اند.

سایر پیاده سازی ها در شبکه های بلاکچین

علاوه بر پروژه مونرو، شبکه‌های بلاک چین دیگری نیز وجود دارند که پروتکل‌های تراکنش محرمانه (Confidential Transactions یا CT) را برای تضمین حفظ حریم خصوصی بیشتر در سیستم‌های خود پیاده‌سازی می‌کنند. یکی از این پیاده‌سازی‌ها MimbleWimble است.

پروژه MimbleWimble

پروژه MimbleWimble یک پروتکل بلاک چین است که برای افزایش حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری طراحی شده است. این پروتکل نام خود را از یک طلسم خیالی در دنیای هری پاتر گرفته است که زبان فرد را به هم می‌پیچاند و او را از افشای اطلاعات باز می‌دارد. MimbleWimble با استفاده از چند تکنیک کلیدی حریم خصوصی و کارایی را بهبود می‌بخشد

• تراکنش‌های محرمانه (CT): پروژه MimbleWimble از تعهدات پدرسن (Pedersen Commitments) برای پنهان کردن مقادیر تراکنش‌ها استفاده می‌کند. این تکنیک همانطور که در مونرو استفاده می‌شود، به کاربر اجازه می‌دهد که مقدار تراکنش را به صورت رمزنگاری‌شده پنهان کند و تنها اثبات کند که مقادیر معتبر هستند.
• امضاهای تجمعی (Aggregated Signatures): یکی از اهداف MimbleWimble کاهش حجم داده‌های بلاک چین است. این پروتکل از امضاهای تجمعی استفاده می‌کند که به جای ذخیره‌سازی جداگانه هر امضا، امضاهای مختلف را در یک امضای واحد ترکیب می‌کند. این کار باعث کاهش حجم داده‌های ذخیره‌شده و انتقالی می‌شود.
• حذف داده‌های خرج‌شده: در MimbleWimble، اطلاعات مربوط به خروجی‌های خرج‌شده از بلاک چین حذف می‌شود، به طوری که تنها وضعیت کنونی شبکه نگهداری می‌شود. این روش باعث کاهش اندازه بلاک چین و بهبود مقیاس‌پذیری می‌شود.
• داده‌های انتقال غیرقابل ردیابی: پروژه MimbleWimble داده‌های مربوط به فرستنده و گیرنده را پنهان می‌کند. بنابراین، اطلاعات مربوط به آدرس‌های فرستنده و گیرنده در تراکنش‌ها برای دیگران غیرقابل مشاهده است.

پروژه های Grin و Beam

دو پروژه معروف که پروتکل MimbleWimble را پیاده‌سازی کرده‌اند عبارتند از Grin و Beam. هر دو پروژه با استفاده از MimbleWimble به دنبال ارائه یک بلاک چین خصوصی و مقیاس‌پذیر هستند.

گرین Grin: یک ارز دیجیتال با تمرکز بر سادگی و حریم خصوصی است که از پروتکل MimbleWimble استفاده می‌کند. Grin به طور کامل غیرمتمرکز است و هیچ پیش‌ماینینگی (pre-mining) یا ICO نداشته است. این پروژه بر اساس اصول منبع‌باز و مشارکت جامعه توسعه یافته است.

بیم Beam: یک ارز دیجیتال دیگر است که از MimbleWimble بهره می‌برد و به افزایش حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری بلاک چین می‌پردازد. Beam تمرکز بیشتری بر روی کاربردپذیری و قابلیت‌های تجاری دارد و امکاناتی مانند کیف پول‌های کاربرپسند و ابزارهای مدیریتی را ارائه می‌دهد.

در نتیجه پروتکل‌های تراکنش محرمانه (CT) و تکنیک‌های پیشرفته مانند MimbleWimble نقش مهمی در افزایش حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری بلاک چین‌ها ایفا می‌کنند. این تکنیک‌ها به کاربران اجازه می‌دهند تا تراکنش‌های خود را به صورت امن و ناشناس انجام دهند و در عین حال کارایی شبکه را بهبود بخشند. پروژه‌هایی مانند Monero، Grin و Beam نمونه‌های بارزی از پیاده‌سازی‌های موفق این پروتکل‌ها هستند.

مطلب پیشنهادی: استخراج مونرو ( XMR )

مزایای استفاده از RingCT

• حفظ حریم خصوصی: یکی از بزرگ‌ترین مزایای استفاده از RingCT، حفظ حریم خصوصی کاربران است. با استفاده از این فناوری، اطلاعات مربوط به فرستنده، گیرنده و مقدار تراکنش برای دیگران غیرقابل مشاهده است.
• ناشناس بودن: RingCT با استفاده از امضاهای حلقوی، ناشناس بودن کاربران را تضمین می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که حتی اگر کسی بخواهد تراکنش‌ها را ردیابی کند، قادر به شناسایی فرستنده واقعی نباشد.
• امنیت: استفاده از تعهدات پدرسن و اثبات‌های دامنه در RingCT، امنیت تراکنش‌ها را افزایش می‌دهد. این تکنیک‌ها باعث می‌شوند که حتی اگر کسی بخواهد مقدار تراکنش‌ها را مشاهده کند، قادر به دیدن مقادیر واقعی نخواهد بود.
• مقیاس‌پذیری: با ترکیب امضاهای حلقوی و تعهدات پدرسن، RingCT به بهبود مقیاس‌پذیری شبکه بلاکچین کمک می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که تراکنش‌ها به صورت امن و کارآمد انجام شوند.

چالش‌ها و محدودیت‌های RingCT

• پیچیدگی فنی: یکی از چالش‌های اصلی استفاده از RingCT، پیچیدگی فنی آن است. پیاده‌سازی و استفاده از این فناوری نیاز به دانش فنی بالایی دارد و ممکن است برای کاربران معمولی دشوار باشد.
• هزینه‌های محاسباتی: استفاده از RingCT به دلیل نیاز به انجام محاسبات پیچیده رمزنگاری، هزینه‌های محاسباتی بالایی دارد. این موضوع می‌تواند باعث افزایش هزینه‌های تراکنش‌ها شود.
• اندازه تراکنش‌ها: تراکنش‌های RingCT به دلیل استفاده از امضاهای حلقوی و تعهدات پدرسن، اندازه بزرگ‌تری نسبت به تراکنش‌های معمولی دارند. این موضوع می‌تواند باعث افزایش حجم داده‌های ذخیره‌شده در بلاکچین شود.

نتیجه‌گیری

تراکنش‌های محرمانه حلقوی (RingCT) یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌ها برای حفظ حریم خصوصی و ناشناس بودن تراکنش‌ها در بلاکچین است. این فناوری با ترکیب امضاهای حلقوی و تراکنش‌های محرمانه، امنیت و حریم خصوصی بیشتری را نسبت به روش‌های قبلی فراهم می‌کند. استفاده از RingCT در پروژه‌هایی مانند مونرو، Grin و Beam نشان‌دهنده اهمیت و کارایی این فناوری در دنیای ارزهای دیجیتال است. با این حال، چالش‌ها و محدودیت‌هایی نیز وجود دارد که نیاز به توجه ویژه دارند. به طور کلی، RingCT به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی در بهبود حریم خصوصی و امنیت تراکنش‌ها در بلاکچین، نقش مهمی را ایفا می‌کند و انتظار می‌رود که در آینده نیز بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.