Проблеми конфіденційності мережі освітлення: дослідження майбутніх викликів

Зростання біткойна викликало фінансові зміни в глобальному масштабі та принесло з собою значні занепокоєння щодо особистої конфіденційності та безпеки. Це дослідження Bing Ventures досліджуватиме захист і проблеми конфіденційності Bitcoin з незалежної точки зору, надаючи читачам глибоке просвітництво. Ми обговоримо поточні проблеми конфіденційності та пов’язані з ними рішення, а також з нетерпінням чекаємо на майбутній напрямок захисту конфіденційності Біткойн.

Мережа BitcoinLighting (Bitcoin Lightning Network) - це рішення рівня 2, побудоване на основі BitcoinBlockchain, щоб забезпечити швидші та дешевші транзакції через позаланцюгові платіжні канали. Незважаючи на те, що мережа освітлення має переваги з точки зору масштабованості та ефективності, вона також викликає деякі занепокоєння щодо конфіденційності. Ми віримо, що в майбутньому при розробці механізму захисту конфіденційності Lighting Network і надалі буде зосереджено увагу на балансі користувацького досвіду, безпеки та захисту приватності. Щоб посилити захист конфіденційності, ви також можете розглянути можливість інтеграції інших мереж рівня 2 та покращень безпеки, таких як Zero-Knowledge Proof для подальшого покращення анонімності та захисту конфіденційності користувачів.

Конфіденційність маршруту

По-перше, ключовим питанням є маршрутизація конфіденційності в мережі освітлення. При використанні Мережі освітлення необхідно встановити платіжні канали для здійснення учасниками транзакцій. Процес пошуку та встановлення цих каналів може поставити під загрозу конфіденційність, розкриваючи інформацію про учасників та їхніх партнерів. Проблеми конфіденційності маршрутизації в першу чергу пов’язані з тим, що вузли маршрутизаторів можуть спостерігати за шляхами транзакцій у мережі освітлення. Коли учасник ініціює запит на оплату, вузол маршрутизатора в мережі повинен вибрати найкращий шлях маршрутизації на основі таких факторів, як доступність каналу та вартість. Однак ці вузли мають можливість спостерігати за ідентифікаційною інформацією відправника, одержувача та проміжного вузла транзакції, що може розкрити транзакційні відносини між учасниками.

Наприклад, припустимо, Аліса хоче відправити Бобу біткойн-платіж, і між ними немає прямого каналу оплати. Щоб завершити транзакцію, платіжний запит Аліси може бути спрямований через серію проміжних вузлів, доки не досягне Боба. У цьому процесі проміжні вузли можуть спостерігати за шляхом запиту на оплату, і вони можуть дізнатися про зв’язок між Алісою та Бобом, що розкриє їхній зв’язок між транзакцією.

Для вирішення цієї проблеми було запропоновано кілька схем захисту конфіденційності маршрутизації мережі освітлення. Одним з них є використання доказів з нульовим розголошенням для приховування шляху транзакції та особистості учасників. Доказ з нульовим розголошенням дозволяє учасникам довести істинність твердження, не розкриваючи жодної конкретної інформації про це твердження. Застосовуючи доказ з нульовим розголошенням, учасники можуть довести, що у них є дійсні шляхи оплати, не розкриваючи деталей цих шляхів, захищаючи конфіденційність маршрутизації.

Крім того, мережа освітлення також може використовувати багатошляхові платежі для підвищення конфіденційності маршрутизації. Багатошляхові платежі дозволяють розділяти та передавати один платіж кількома різними каналами, що робить відносини між учасниками більш неоднозначними та важкими для відстеження. Використовуючи кілька каналів, вузли маршрутизатора не можуть точно визначити, яким шляхом проходить той чи інший платіж, підвищуючи захист конфіденційності.

Джерело: LN Capital

Конфіденційність транзакцій

Також варто звернути увагу на конфіденційність транзакцій в мережі освітлення. Незважаючи на те, що транзакції Lighting Network явно не відображаються на блокчейні Bitcoin, відкриття і закриття платіжного каналу все одно залишає сліди на блокчейні. Транзакції в цих блокчейнах можуть надавати певний рівень інформації про учасників та їхню діяльність. Для того, щоб вирішити цю проблему, з’явилася технологія CoinJoin.

Технологія CoinJoin - це інноваційне рішення, призначене для підвищення конфіденційності біткойн-транзакцій. Принцип полягає в тому, щоб об’єднати кілька транзакцій в одну транзакцію, тим самим заплутуючи входи та виходи транзакції, збільшуючи складність транзакції та ускладнюючи сторонньому спостерігачеві визначення відправника та одержувача транзакції. Зокрема, технологія CoinJoin об’єднує транзакції кількох користувачів Bitcoin разом, щоб сформувати пакетну транзакцію. Як наслідок, неможливо точно відстежити, який вхід відповідає якому виведенню, таким чином захищаючи конфіденційність транзакцій користувача.

З часом технологія CoinJoin також еволюціонувала. В даний час існує ряд BitcoinWallet і бірж, які впровадили CoinJoin, такі як Wasabi Wallet і JoinMarket. Ці платформи дозволяють користувачам брати участь у транзакціях CoinJoin, підвищуючи конфіденційність своїх транзакцій. Однак технологія CoinJoin також стикається з деякими проблемами. Одна з них полягає в тому, що консолідація транзакцій може спричинити затримки транзакцій. У зв’язку з необхідністю очікування достатньої кількості учасників для злиття, час підтвердження транзакції може бути відносно довгим. Крім того, розмір транзакцій CoinJoin також може бути обмежений, оскільки більші транзакції з більшою ймовірністю привернуть увагу спостерігачів. Хоча технологія CoinJoin може збільшити складність транзакцій, все ще можна проводити аналіз транзакцій за допомогою інших засобів, щоб виявити справжнього відправника та одержувача транзакції. Тому технологію CoinJoin необхідно поєднувати з іншими технологіями, що підвищують конфіденційність, щоб забезпечити більш високий рівень захисту конфіденційності транзакцій.

Аналіз мережі

Мережева аналітика в мережі освітлення також є потенційною проблемою конфіденційності. Оскільки транзакції Lighting Network відбуваються поза мережею і не записуються безпосередньо в BitcoinBlockchain, стає складніше проводити аналіз мережі. Однак варто зазначити, що при належних методах моніторингу та аналізу все ще можна збирати інформацію про транзакції та потенційно пов’язувати діяльність Lighting Network з конкретними користувачами.

Щоб зрозуміти цю проблему, нам потрібно зрозуміти основи освітлювальної мережі. Lighting Network використовує платіжні канали та стрибкові платежі, щоб забезпечити швидкі та недорогі транзакції. Учасники можуть встановити кілька каналів оплати в мережі освітлення та здійснювати транзакції через ці канали. Оскільки транзакції не записуються безпосередньо на BitcoinBlockchain, мережеві аналітики можуть не мати прямого доступу до повних даних про транзакції, але вони все одно можуть збирати частину інформації, наприклад, відстежуючи мережевий трафік і поведінку нод.

Як приклад, скажімо, Єва є мережевим аналітиком, який хоче відстежувати активність Alice’s Lighting Network. Хоча Єва не має прямого доступу до конкретних записів транзакцій у мережі освітлення, вона може відстежувати поведінку вузлів у мережі. Спостерігаючи за закономірностями та частотами зв’язку між різними вузлами, Єва може зробити висновок про активність транзакцій. Наприклад, якщо Єва помічає, що певний вузол часто зв’язується з іншими вузлами, і ці вузли пов’язані з платіжним каналом Аліси, то вона може обґрунтовано зробити висновок, що цей вузол може бути проміжним вузлом Аліси, розкриваючи деяку інформацію про активність мережі освітлення.

Для боротьби з цією проблемою мережа освітлення також може використовувати стратегії випадкової маршрутизації та маршрутизації платежів, що ускладнює аналіз мережі. Випадковим чином вибираючи платіжні шляхи та вузли маршрутизації, він може покращити конфіденційність, ускладнивши мережевим аналітикам відстеження транзакційної активності конкретних користувачів.

Джерело: GWEI Research

Потенціал конфіденційності та виклики освітлювальної мережі

Потенціал конфіденційності та проблеми мережі освітлення завжди були в центрі уваги. Незважаючи на те, що мережа освітлення має великий потенціал для покращення конфіденційності транзакцій Bitcoin, існують деякі технічні проблеми та проблеми з техніко-економічним обґрунтуванням, які необхідно подолати. Ми вважаємо, що очікується, що проекти в наступних напрямках ще більше покращать рівень захисту конфіденційності мережі освітлення та забезпечать користувачам більш безпечний та конфіденційний платіжний досвід.

• Удосконалення алгоритму маршрутизації мережі освітлення є важливою частиною підвищення конфіденційності. Поточні алгоритми маршрутизації можуть призвести до витоку інформації про учасників, оскільки процес пошуку та встановлення платіжних каналів вимагає розкриття взаємозв’язків між вузлами. Щоб зменшити цей ризик витоку інформації, можна використовувати більш конфіденційні стратегії вибору шляху, такі як використання методів обфускації або випадкової маршрутизації.
• Технологія обфускації транзакцій є ефективним засобом підвищення конфіденційності мережі освітлення. Впровадження методів обфускації транзакцій, таких як CoinJoin, може ускладнити відстеження та кореляцію транзакцій у мережі освітлення. Змішуючи кілька транзакцій разом, виключається кореляція транзакцій, що підвищує конфіденційність користувача.
• Розробка платіжних каналів, що підвищують конфіденційність, також є одним із важливих заходів. Використовуючи технологію Zero-Knowledge Proof можна приховати суми транзакцій та особи учасників, що забезпечує вищий рівень захисту конфіденційності. Така структура платіжного каналу дозволяє користувачам користуватися кращими параметрами захисту конфіденційності під час здійснення транзакцій Lighting Network.
• Покращений захист від аналізу мережі має важливе значення. Дослідження та розробка більш ефективних способів захисту мережі освітлення від загроз мережевої аналітики можуть бути досягнуті шляхом впровадження методів анонімізації або криптографічного захисту. Ці засоби захисту запобігають доступу зловмисників або зловмисників до приватної інформації про транзакції Lighting Network за допомогою аналізу мережі.
• Ми можемо розглянути деякі альтернативні рішення для масштабування L2, які дозволяють здійснювати дешеві, анонімні та офчейн-транзакції Bitcoin. Такий підхід в ідеалі був би сумісний з мережею освітлення та мав би менший вплив на ланцюжок, одночасно підвищуючи конфіденційність користувачів за рахунок впровадження методів обфускації, таких як CoinJoin, у кожну транзакцію. Його можна використовувати як доповнення до мережі освітлення, щоб забезпечити користувачам вищий ступінь захисту конфіденційності.

Джерело: Jeffrey Hu

Потенціал конфіденційності та виклики, пов’язані з мережею освітлення, є складним питанням. Ми вважаємо, що проблеми конфіденційності мережі освітлення можна вирішити, покращивши конфіденційність маршрутизації, застосовуючи методи обфускації транзакцій, розробляючи платіжні канали, що підвищують конфіденційність, і покращуючи захист мережевої аналітики. Очікується, що з розвитком та інноваціями технологій мережа освітлення ще більше покращить захист конфіденційності та надасть користувачам більш безпечний та конфіденційний платіжний досвід. Ці зусилля сприятимуть постійному вдосконаленню механізму захисту конфіденційності біткойн-платежів для задоволення потреб користувачів у конфіденційності.