Що таке CoinJoin? Що таке ZeroLink? Що таке STONEWALL?

Всупереч часто повторюваній тезі, біткоїн не пропонує повної анонімності. За допомогою аналізу публічного блокчейна транзакції можна пов’язати з конкретною людиною.

Біткоїн-транзакції складаються з входів (адреси, що відправляють) і виходів (адреси, що отримують). Коли користувач хоче здійснити транзакцію, він обирає невитрачені вхідні залишки транзакцій (UTXO) як входи, позначає виходи і підписує входи. Кожен вхід підписується незалежно, і користувачі можуть встановлювати безліч виходів.

Приклад транзакції з чотирма входами і двома виходами:

Ця транзакція складається з чотирьох входів (0,2 BTC кожен) і двох виходів (0,7 BTC і 0,09 BTC). Спостерігачеві очевидно, що відбувається платіж — відправник посилає комусь один із виходів і повертає собі решту. Оскільки було використано чотири входи, вихід більшого розміру, найімовірніше, призначений одержувачу. З виходів віднімається 0,01 BTC — це комісія, яка дістається майнеру.

Також спостерігач може припустити, що відправник хоче створити великий UTXO з менших, тому об’єднує менші входи з метою отримання бажаного виходу (0,7 BTC).

Ще одне припущення, яке можна зробити, бачачи транзакцію, — що кожен вхід підписується незалежно.

CoinJoin покликаний вирішити проблему відсутності справжньої анонімності в біткоїні.

Як працює CoinJoin?

Аналогією моделі CoinJoin слугує ситуація, коли група людей об’єднує свою готівку в єдину суму, кладе її в гаманець і вирушає в магазин. Усі учасники групи можуть стежити за тим, щоб ніхто не витрачав більше, ніж слід, однак у процесі здійснення покупок вони не обов’язково використовують ті самі банкноти, які самі поклали в загальний гаманець.

У випадку CoinJoin, кілька сторін спільно створюють транзакцію; кожна сторона надає входи і бажані виходи. Коли всі входи об’єднані, стає неможливо з упевненістю сказати, якому користувачеві належить той чи інший вихід.

Чотири учасники хочуть розірвати зв’язок між транзакціями. Вони домовляються між собою (або через спеціально виділеного координатора) і оголошують, які входи і виходи хочуть включити.

Координатор вбудовує інформацію в транзакцію, і кожен учасник ставить підпис, після чого транзакція передається в мережу. Після того, як учасники підписалися, транзакцію неможливо видозмінити; інакше вона стає недійсною. Таким чином, відсутній ризик крадіжки коштів координатором.

Транзакція слугує свого роду чорною скринькою, у якій змішуються монети. Старі UTXO було знищено, і створено нові. Єдиний зв’язок між старими і новими UTXO — сама транзакція, але ідентифікувати її учасників неможливо. Найбільше, можна знати, що учасник надав один із входів і, можливо, є новим власником кінцевого виходу.

Чи є у CoinJoin слабкі сторони?

• CoinJoin не забезпечує повну анонімність: відправники та одержувачі відображаються в блокчейні. Крім того, транзакції можна ідентифікувати завдяки інструменту аналізу CoinJoin Sudoku. З цією проблемою можна боротися, використовуючи для вихідних значень транзакцій тільки певні суми (0,1 ВТС, 1 ВТС, 10 ВТС тощо), але це створює додаткові складнощі та обмеження.
• Для формування транзакції необхідно створювати групи і налагоджувати взаємодію учасників.

Як розвивається CoinJoin?

Удосконалюючи CoinJoin, розробники запропонували низку розширень і поліпшень протоколу: технології JoinMarket, CoinShuffle і Chaumian CoinJoin.

Де і як застосовується CoinJoin?

Станом на квітень 2020 року технологію CoinJoin підтримують два гаманці — мобільний Samourai Wallet з його пов’язаною технологією Whirlpool і десктопний Wasabi Wallet.

5 квітня 2020 року, у ймовірний день народження Сатоші Накамото, біткоїн-спільнота вперше відзначила CoinJoin Day — день мікшування транзакцій. На честь цього дня розробники Wasabi представили новий реліз.

Також CoinJoin застосовується в MimbleWimble, PoW-протоколі з можливостями широкого масштабування і підвищеної приватності.

Що таке ZeroLink?

ZeroLink — це протокол, що забезпечує анонімне використання біткоїна.

Хто і коли створив ZeroLink?

Протокол ZeroLink створили і презентували в серпні 2017 року розробники Samourai Wallet і Hidden Wallet.

Як працює ZeroLink?

ZeroLink розв’язує ключову проблему, що виникає в процесі мікшування за моделлю CoinJoin, яка полягає в тому, що третій стороні (індивідууму, серверу, гаманцю) відомі джерело і призначення кожного біткоїна. Таким чином, виникає єдина точка відмови.

ZeroLink функціонує на основі гаманців двох типів: для пре-міксингу і для пост-міксингу. У гаманці першого типу зберігаються початкові кошти; користувач надсилає їх у перемикач (tumbler), який розподіляє мікшовані біткоїни по гаманцях з подальшим мікшуванням.

Користувачі ZeroLink надають входи і виходи (адреси "від" і "кому") з гаманця для преміксингу; виходи зашифровують, завдяки чому перемикачу невідомі кінцеві одержувачі монет, що йому надходять. Шифрування також відоме як "засліплення".

Далі, перемикач криптографічно підписує "засліплений" вихід за допомогою криптографічного "сліпого підпису". Таким чином, дані транзакції можна верифікувати на кожному етапі, підтверджуючи відповідність "засліплених" даних тим, що були надіслані спочатку.

Потім користувачі з’єднуються з перемикачем ZeroLink за допомогою Tor або аналогічної мережі, і надають перемикачу не "засліплені" виходи. Їх підписують за допомогою все того ж підпису "сліпого" підпису і порівнюють із початковими засліпленими виходами, підтверджуючи їхню легітимність.

Після підтвердження легітимності перемикач додає виходи у велику транзакцію CoinJoin і відсилає користувачам, які за допомогою своїх персональних ключів підтверджують транзакцію.

Після підтвердження перемикач публікує транзакцію, яку майнери додають у блок. Таким чином, усі біткоїни "очищаються" і знову стають взаємозамінними.

Де застосовується протокол ZeroLink?

ZeroLink застосовується в гаманцях Wasabi і Samourai, також він лежав в основі нині закритого проєкту HiddenWallet.

Що таке Stonewall?

Stonewall — це технологія захисту конфіденційності транзакцій від кластерного аналізу.

Хто і коли розробив Stonewall?

Технологію Stonewall представили розробники Samourai Wallet у травні 2018 року. Stonewall було розроблено як заміну BIP126 у початковій імплементації Samourai Wallet після того, як було виявлено вразливості, що здатні призвести до меншої ентропії в транзакціях.

Які особливості Stonewall?

Stonewall не використовує технологію CoinJoin, однак створює видимість такого використання. За своєю суттю Stonewall-транзакції є звичайними транзакціями: за їхньою допомогою один користувач відправляє біткоїни іншому. Хитрість полягає в тому, що користувачі об’єднують свої транзакції в одну, додаючи довільну кількість виходів і виходів у стандартну транзакцію біткоїна. Для стороннього спостерігача транзакція виглядає як транзакція CoinJoin, що робить стандартний аналіз блокчейна менш ефективним.

Транзакції з використанням Stonewall вирізняє більша, порівняно зі стандартними транзакціями біткоїна, ентропія, що підвищує вартість автоматизованого аналізу ланцюга і ускладнює аналіз графа транзакцій. Stonewall-транзакції здійснюються таким чином, що отримують оцінку Больцмана, яка перевищує нуль (Больцман — це скрипт, який повертає транзакції ентропію, забезпечуючи систему показників зв’язуваності входів і виходів за допомогою технологій відображення блокчейн-аналізу).

Stonewall не настільки ефективна, як інші технології, такі як Confidential Transactions (CTs), але дає змогу зменшити обсяг інформації, доступної аналітикам блокчейна.

Де застосовується Stonewall?

Stonewall вбудована в Samourai Wallet як функція за замовчуванням, але не обов’язково задіяна в кожній транзакції.