Τα κρυπτονομίσματα δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν χωρίς κρυπτογραφία. Η πρόοδος σε αυτόν τον τομέα μπορεί να έχει εκτεταμένες επιπτώσεις στην τεχνολογία blockchain και τις δυνατότητές της. Θα εξετάσουμε τις απόψεις εμπειρογνωμόνων του κλάδου σχετικά με τις τελευταίες κρυπτογραφικές εξελίξεις και τις δυνατότητές τους για κρυπτονομίσματα.
Μηδενικές αποδείξεις γνώσης: κάτι περισσότερο από το απόρρητο
Ο διευθυντής της έρευνας στην εταιρεία blockchain Blockstream και μαθηματικός Andrew Poelstra είπε στο Cointelegraph ότι τα συστήματα μηδενικής γνώσης (ZK-Proof) είναι «ένας από τους πιο συναρπαστικούς τομείς ανάπτυξης» στον χώρο της κρυπτογραφίας. Αυτό το είδος κρυπτογραφίας είναι γνωστό και εκτιμάται ότι αποτελεί τη βάση λύσεων διατήρησης της ιδιωτικής ζωής.
Τα ZK-Proofs είναι η βάση της τεχνολογίας διατήρησης της ιδιωτικής ζωής που περιλαμβάνεται στο λεγόμενο anoncoin Zcash (ZEC). Σύμφωνα με τον Poelstra, οι κρυπτογράφοι έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην αποτελεσματικότητα της εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας και τώρα εργάζονται «με πιο ισχυρές και αποδεκτές κρυπτογραφικές παραδοχές».
Η εταιρεία Blockchain Suterusu εργάζεται επί του παρόντος για την εφαρμογή του απορρήτου με δυνατότητα ZK-Proof ως λύση δεύτερου επιπέδου πάνω από τα blockchain των Bitcoin και Ethereum. Ο επικεφαλής τεχνολογίας της εταιρείας Huang Lin – ο οποίος ισχυρίζεται ότι έχει ερευνήσει κρυπτογραφία για πάνω από μια δεκαετία – είπε στο Cointelegraph:
“Τα αποτελεσματικά αποδεικτικά στοιχεία μηδενικής γνώσης, όταν εφαρμόζονται σε αποκεντρωμένες ανώνυμες πληρωμές, μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά τόσο το απόρρητο όσο και την απόδοσή του.”
Ο Lior Yaffe, ο συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Jelurida – η εταιρεία πίσω από τα blockchain NXT, Ardor και Ignis – είπε επίσης ότι το ZK-Proofs μπορεί να έχει πολύ θετική επίδραση στην επεκτασιμότητα. Αυτός εξήγησε:
«Αντί να δημιουργούν μεγάλα μπλοκ συναλλαγών και να διαδίδουν μέσω των δικτύων οι ανθρακωρύχοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν το ZKP για τη δημιουργία μικρών συνόλων δεδομένων που εμφανίζουν μόνο αλλαγές στο υπόλοιπο του λογαριασμού συν μια κρυπτογραφική απόδειξη ότι δεν πραγματοποιήθηκε διπλή δαπάνη».
Syscoin (SYS) ο συνιδρυτής και ο κύριος προγραμματιστής Jag Sidhu είπε ότι τα νέα αναδρομικά ZK-Proofs θα μπορούσαν να επιτρέψουν ιδιωτικές συναλλαγές που είναι φθηνότερες, μικρότερες και εξίσου γρήγορες με τις κανονικές συναλλαγές.
Πλευρικές αλυσίδες Bitcoin με δυνατότητα ZK-Proof
Στο παρελθόν, η Poelstra πρότεινε ότι τα ZK-Proofs επιτρέπουν επίσης την ανάπτυξη μη αξιόπιστων πλευρικών αλυσίδων, οι οποίες θα μπορούσαν να φέρουν τη λειτουργικότητα των altcoins στο Bitcoin (BTC). Τον Φεβρουάριο του 2019, αυτός εικονογραφημένο τις απαιτήσεις ενός τέτοιου συστήματος ενώ μιλάτε στο Forbes:
«Νομίζω ότι τώρα, αν θέλουμε να κάνουμε έναν πραγματικό αμφίδρομο μανταλάκι, πιθανότατα πρέπει να αποκτήσουμε πλήρη, αποτελεσματικά, αποδεικτικά στοιχεία μηδενικής γνώσης γενικού σκοπού και χρειαζόμαστε έναν τρόπο ώστε οι επικυρωτές Bitcoin να μπορούν να επικυρώσουν αυτό που συμβαίνει στην πλαϊνή αλυσίδα πριν αφήσετε τους γόμφους να επιστρέψουν.
Όταν ο Cointelegraph τον ρώτησε για τις εξελίξεις σε αξιόπιστες πλευρικές αλυσίδες με βάση το ZK-Proof, ο Poelstra εξήγησε ότι πρέπει να γίνει πολλή δουλειά προτού καταστούν εφικτά τέτοια συστήματα. Εξήγησε ότι τα αποτελεσματικά ZK-Proofs θα επέτρεπαν την επαλήθευση εάν ακολουθούνταν οι κανόνες ενός άλλου blockchain και η Ethereum scaling solution Plasma σε ένα παράδειγμα αυτού.
Ακόμα, ο Poelstra εξήγησε επίσης ότι η χρήση τέτοιων τεχνικών για την επαλήθευση πλευρικής αλυσίδας «θα απαιτούσε νέα συστήματα απόδειξης τα οποία είναι πολύ αποδοτικότερα από πολλές τάξεις μεγέθους». Επιπλέον, για την εφαρμογή τέτοιων συστημάτων, οι ερευνητές θα πρέπει πρώτα να λύσουν πολύπλοκα προβλήματα κινήτρων. Κατέληξε:
«Ως κοινότητα συνεχίζουμε να προχωρούμε προς αυτούς τους στόχους, αλλά είμαστε ακόμα πολύ μακριά».
Ενώ ένα πολλά υποσχόμενο πεδίο ανάπτυξης, οι πλευρικές αλυσίδες Bitcoin μέχρι στιγμής είχαν περιορισμένη επιτυχία. Στην πραγματικότητα, από τα μέσα Οκτωβρίου 2019, μόνο σχεδόν 77 εκατομμύρια δολάρια Bitcoin – περίπου 0,054% – ήταν κλειδωμένα σε δευτερεύουσες αλυσίδες. Τον ίδιο μήνα, ο CEO της Blockstream και ο συνιδρυτής Adam Back έδωσαν έναν προφανή λόγο για την αργή ανάπτυξη sidechain όταν είπε ότι υπάρχει μεγαλύτερο οικονομικό κίνητρο για τη δημιουργία altcoins σε σύγκριση με την ανάπτυξη Bitcoin.
Τα ZK-Proofs μπορούν να κάνουν το Bitcoin πιο ιδιωτικό
Ο Poelstra είπε στο Cointelegraph ότι το ZK-Proofs μπορεί επίσης να κάνει το Bitcoin πιο ιδιωτικό και ανέφερε το Taproot ως παράδειγμα. Εξήγησε ότι το Taproot μπορεί δυνητικά να καταστήσει οποιαδήποτε συναλλαγή ως επί το πλείστον διακριτή μεταξύ τους στο blockchain. Ωστόσο, σημείωσε ότι «τα ποσά συναλλαγών και το γράφημα συναλλαγών εξακολουθούν να είναι εκτεθειμένα, τα οποία είναι πολύ πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν».
Ο Lin εξήγησε ότι η Suterusu επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και εφαρμογή ενός «αποτελεσματικού συστήματος μηδενικής γνώσης χωρίς ρύθμιση, με σχεδόν σταθερό μέγεθος απόδειξης προσαρμοσμένο για εμπιστευτική πληρωμή σε έξυπνες πλατφόρμες συμβάσεων».
Το σύστημα της εταιρείας επιτρέπει τη μετακίνηση της κρυπτογράφησης από το κύριο blockchain στο δεύτερο-μεταγενέστερο δίκτυό της και τη μετακίνησή της, ενώ κρύβεται «τόσο η ταυτότητα του αποστολέα όσο και του παραλήπτη, καθώς και το ποσό της συναλλαγής». Επιπλέον, η λύση υποστηρίζει έξυπνες συμβάσεις. Εξέφρασε επίσης την ιδέα ότι ο χώρος κρυπτογράφησης θα πρέπει να επικεντρώνεται περισσότερο στην προστασία της ιδιωτικής ζωής.
Μετα-κβαντική κρυπτογραφία
Ο Sidhu πρότεινε επίσης ότι αξίζει να εξεταστούν οι πρόσφατες εξελίξεις στην κβαντική κρυπτογραφία. Αυτό το είδος κρυπτογραφίας επικεντρώνεται στη διασφάλιση ότι τα δεδομένα εξακολουθούν να είναι κρυπτογραφημένα και ασφαλή από τα αδιάκριτα μάτια μόλις φτάσει η ωρίμανση του κβαντικού υπολογισμού. Αντιμετωπίζει επίσης τους φόβους ότι οι πρόσφατες εξελίξεις στον κβαντικό υπολογισμό θα μπορούσαν να οδηγήσουν στο τέλος των κρυπτονομισμάτων.
Κυρίως, η μετα-κβαντική κρυπτογραφία σχεδιάζει αλγόριθμους με τρόπο που προσπαθεί να εξουδετερώσει τα πλεονεκτήματα της κβαντικής πληροφορικής σε σύγκριση με τον παραδοσιακό υπολογισμό. Υποστηρίζει επίσης ότι το Bitcoin σχεδιάστηκε έχοντας κατά νου την απειλή του κβαντικού υπολογισμού:
«Ο Satoshi είδε αυτό να έρχεται, γι ‘αυτό δημιούργησε έναν τρόπο κατακερματισμού ως διευθύνσεις αντί για δημόσια κλειδιά, καθώς η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού είναι ευαίσθητη σε κβαντικές βίαιες επιθέσεις. […] Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο υπάρχει μια στρατηγική διεύθυνσης αλλαγής για κάθε πορτοφόλι. “
Εξελίξεις στην κρυπτογραφία και ο αντίκτυπός τους στην κρυπτογράφηση
Ο Yaffe είπε ότι ο υπολογισμός πολλαπλών μερών (MPC) είναι ένας από τους πιο ενεργούς τομείς έρευνας στην κρυπτογραφία. Εξήγησε τη λειτουργία του MPC στο Cointelegraph με τον ακόλουθο τρόπο:
“Το MPC επιτρέπει σε οντότητες που δεν εμπιστεύονται η μία την άλλη και μπορεί ακόμη και να είναι αμελείς ή κακόβουλες να εκτελέσουν μαζί έναν υπολογισμό και να συμφωνήσουν για το αποτέλεσμα.”
Οι συναφείς αλγόριθμοι των blockchains είναι ένα παράδειγμα MPC και η πρόοδος σε αυτόν τον χώρο μπορεί να φέρει διαφορετικά είδη προόδου στον χώρο κρυπτογράφησης. Ο Yaffe ανέφερε επίσης την επαληθεύσιμη λειτουργία καθυστέρησης (VDF) ως μια άλλη σημαντική εξέλιξη, εξηγώντας ότι είναι παρόμοια με τους αλγόριθμους που επιτρέπουν την εξόρυξη απόδειξης εργασίας, “αλλά σε αντίθεση με την εξόρυξη, το VDF είναι αδύνατο να παραλληλιστεί το άνοιγμα της δυνατότητας εξισορρόπησης μικρο ανθρακωρύχοι. ” Ο Yaffe μοιράστηκε με την Cointelegraph την πρόβλεψή του για το πώς θα λειτουργούν τα μελλοντικά blockchain:
«Χρησιμοποιώντας όλα τα παραπάνω, αναμένω ότι τα μελλοντικά προϊόντα blockchain θα μοιάζουν με ένα πλήθος πληροφοριών για έναν εξωτερικό θεατή, ενώ οι χρήστες που κατέχουν τα κλειδιά θα μπορούν να δουν το πλήρες ιστορικό των συναλλαγών τους. Ορισμένες από αυτές τις τεχνολογίες δεν είναι ακόμη έτοιμες για mainstream χρήση […], αλλά τα τελευταία χρόνια υπήρξαν πολλές βελτιώσεις σε αυτόν τον τομέα και συνεχίζει να βελτιώνεται γρήγορα. “
Αν και δεν είναι μια πλαϊνή αλυσίδα, η γέφυρα Syscoin του Sidhu επιτρέπει στους χρήστες να μετακινούν αξία σε blockchain χωρίς διαμεσολαβητές ή επιμέλεια μόνο με κρυπτογραφικές αρχές Αυτός εξήγησε:
«Έπρεπε να είναι ένα βήμα προς την κατεύθυνση του οράματος συναίνεσης μεταξύ αλυσίδων που έχουμε, όπου οι χρήστες πρέπει να μπορούν ελεύθερα να μετακινούνται σε οποιαδήποτε αλυσίδα επιλέγοντας γενικά χαρακτηριστικά όπως ασφάλεια, ευκολία (απόδοση) και τεχνικά χαρακτηριστικά της αλυσίδας.»
Ο Poelstra ανέφερε επίσης διαδραστικές πολλαπλές υπογραφές και εξήγησε ότι αυτό το είδος τεχνολογίας απλοποιεί σημαντικά πολύπλοκα συμβόλαια όπως escrows ή τα hash timelock συμβόλαια που απαιτούνται για τη λειτουργία του Lightning Network. Πιο συγκεκριμένα, αυτό το είδος κρυπτογραφίας επιτρέπει την έκφραση τέτοιων συμβάσεων ως μία μόνο υπογραφή.